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3D打印機(jī)（3D Printers），又稱三維打印機(jī)，是快速成型的一種工藝設(shè)備，顧名思義3D打印機(jī)就是能夠打印出三維物體的打印機(jī)。3D打印是一種累計(jì)制造技術(shù)，通過分層加工、迭加成形，逐層增加材料來生成3D實(shí)體。3D打印機(jī)是一種數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用特殊蠟材、粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過打印一層層的粘合材料來制造三維的物體。3D打印機(jī)與傳統(tǒng)打印機(jī)最大的區(qū)別在于它使用的“墨水”是實(shí)實(shí)在在的原材料，堆疊薄層的形式有多種多樣，可用于打印的介質(zhì)種類多樣，從繁多的塑料到金屬、陶瓷以及橡膠類物質(zhì)。
1、提高生產(chǎn)效率
3d打印機(jī)可以使用計(jì)算機(jī)直接進(jìn)行各種零件或者模型的生產(chǎn)，不用通過其他設(shè)備來協(xié)助完成。不像傳統(tǒng)工廠生產(chǎn)零件時(shí)需多個(gè)設(shè)備甚至是多個(gè)生產(chǎn)線協(xié)作才能組裝完成，而3d打印機(jī)則不需要拼裝，速度更快，提升了生產(chǎn)效率。
2、有效控制成本
傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)很多時(shí)候在生產(chǎn)新的物品或零件時(shí)，都需要根據(jù)產(chǎn)品的不同需要引進(jìn)新的設(shè)備和人才，不僅增加了成本，在定價(jià)時(shí)也會(huì)很復(fù)雜。而3d打印機(jī)只要你掌握這項(xiàng)技術(shù)，就可以直打印該產(chǎn)品了，不僅方便還可以降低生產(chǎn)成本，有效控制生產(chǎn)成本。
3、方便攜帶且可移動(dòng)
3d打印機(jī)不同于傳統(tǒng)的生產(chǎn)設(shè)備，又大又笨重，一般不可以隨意攜帶，運(yùn)輸起來很麻煩，3d打印機(jī)是可以攜帶和移動(dòng)的。此外相比于其他生產(chǎn)設(shè)備，3d打印機(jī)要小的多，它可以在家庭里或辦公室使用，不用放在專門的工廠內(nèi)。
4、保密性強(qiáng)
如果你作為一個(gè)設(shè)計(jì)師擁有3d打印機(jī)，就可以自己打印樣品，不會(huì)讓源文件泄露，大大增加了知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保密性。
1、快速原型制作
3D打印機(jī)可以直接將設(shè)計(jì)的3D模型制作成實(shí)物模型，便于實(shí)現(xiàn)快速原型制作?？焖僭椭谱髟诋a(chǎn)品開發(fā)、銷售模型試驗(yàn)、概念商業(yè)模型演示等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
2、個(gè)性化制造
3D打印技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)個(gè)性化制造，消費(fèi)者可以根據(jù)自己的需求和喜好打印出自己獨(dú)一無二的產(chǎn)品，比如個(gè)性化手機(jī)外殼、鞋墊等。
3、零部件制造
3D打印技術(shù)可以打印出復(fù)雜的零部件，適用于小批量、自定制、設(shè)計(jì)難度大、形狀復(fù)雜、采用常規(guī)加工難以生產(chǎn)的工件。如汽車零部件、機(jī)械零部件、航空部件等。
4、創(chuàng)意藝術(shù)
3D打印技術(shù)可以打印出藝術(shù)品、建筑模型等，將想象轉(zhuǎn)化成真實(shí)的形式，具有非常大的創(chuàng)意價(jià)值。
1、工業(yè)部件和模型
3D打印可用于快速制造復(fù)雜的工業(yè)部件和模型，可以大大縮短生產(chǎn)周期和成本。
2、醫(yī)療設(shè)備和器械
3D打印可以制造出許多醫(yī)療設(shè)備和器械，例如義肢、牙套、外科手術(shù)模型等。
3、藝術(shù)品和裝飾品
3D打印可以幫助制造出各種奇特、精美的藝術(shù)品和裝飾品，例如雕塑、珠寶、藝術(shù)品模型等。
打印過程中，首先需要使用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)出所需零件的三維模型，然后將該模型離散為一系列有序的單位，通常在Z向?qū)⑵浒凑找欢ǖ暮穸冗M(jìn)行離散，把原來的三維CAD模型變成一系列的層片。接著，根據(jù)每個(gè)層片的輪廓信息，輸入加工參數(shù)，系統(tǒng)自動(dòng)生成數(shù)控代碼，最后由成型一系列層片并自動(dòng)將它們連接起來，最終得到一個(gè)三維物理實(shí)體。打印材料可以是塑料、金屬、陶瓷等不同的物質(zhì)。
1、三角型結(jié)構(gòu)
三角型結(jié)構(gòu)是以三角形框架組成，框架呈屋頂形，外觀結(jié)構(gòu)小巧，結(jié)構(gòu)簡單，由于其結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)，打印噴頭在支架中樣沿X、Z軸運(yùn)動(dòng)，在Y軸方向可以伸出較遠(yuǎn)，增加了Y軸方向的打印尺寸。而其缺點(diǎn)在于機(jī)體的制作精度較低，通常只能達(dá)到mm級(jí)，在打印時(shí)打印物體隨熱床在Y軸前后移動(dòng)容易導(dǎo)致黏附不牢。
2、矩形桿式結(jié)構(gòu)
矩形桿式結(jié)構(gòu)是一個(gè)立方體結(jié)構(gòu)，通常由桿件與固定件搭建成框架結(jié)構(gòu)，打印噴頭安裝在框架內(nèi)部與工作平臺(tái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)組合，完成三維立體的打印。矩形桿式結(jié)構(gòu)不但能媲美盒式結(jié)構(gòu)組裝精度，還同樣具有三角形結(jié)構(gòu)簡單可靠的特點(diǎn)。但是其同樣具有打印過程抖動(dòng)較大，容易產(chǎn)生較大的位置誤差，打印過程難以維持工作臺(tái)的水平。
3、矩形盒式結(jié)構(gòu)
矩形盒式結(jié)構(gòu)是商業(yè)化最為普遍的形式，從整個(gè)3D打印的發(fā)展歷程來看，這種形式的機(jī)器也是發(fā)展較為完整的機(jī)器。整體安裝精度高，商業(yè)化的3D打印機(jī)通常都會(huì)采用這種結(jié)構(gòu)。通常采用矩形盒式結(jié)構(gòu)的FDM技術(shù)的3D打印機(jī)，內(nèi)部多用同步帶結(jié)構(gòu)，當(dāng)打印速度過快時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的振動(dòng)，影響打印精度。此種結(jié)構(gòu)不只是FDM技術(shù)的3D打印機(jī)會(huì)采用，其他類型的打印技術(shù)也經(jīng)常采用。
4、并聯(lián)臂結(jié)構(gòu)
并聯(lián)臂結(jié)構(gòu)是一種閉鏈機(jī)構(gòu)，其中較為典型的并聯(lián)機(jī)構(gòu)有Delta結(jié)構(gòu)與Stewart結(jié)構(gòu)，其中Delta結(jié)構(gòu)是一種早先應(yīng)用于機(jī)械臂的并聯(lián)式運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)。其通常采用三分支并聯(lián)臂，根據(jù)各個(gè)分支在Z軸方向的運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)變?yōu)閲婎^在三維空間的運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)三維打印。該種結(jié)構(gòu)較簡單，而且打印精度高，打印速度快，缺點(diǎn)就在于需要大量的計(jì)算將各個(gè)分支的Z軸運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閲婎^的運(yùn)動(dòng)。該種結(jié)構(gòu)具有優(yōu)良的性能，只是對(duì)軟件要求較高，在3D打印機(jī)領(lǐng)域具有重要的發(fā)展前景。
按打印尺寸和應(yīng)用領(lǐng)域分類：
1、桌面型3D打印機(jī)
桌面型打印機(jī)適用于家庭、教育和小型企業(yè)，通常具有較小的打印體積，用于原型制作和個(gè)人項(xiàng)目。
2、工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)
工業(yè)級(jí)打印機(jī)擁有更大的打印體積和更高的精度，適用于制造業(yè)、醫(yī)療領(lǐng)域和航空航天領(lǐng)域，可打印出更大型和更復(fù)雜的零部件。
3、醫(yī)療領(lǐng)域3D打印機(jī)
專門用于醫(yī)療領(lǐng)域的3D打印機(jī)可以制造出定制的假體、義肢和牙科模型，為患者提供個(gè)性化的醫(yī)療解決方案。
按打印原理分類：
1、噴墨式3D打印機(jī)
噴墨式3D打印機(jī)采用噴墨技術(shù)，將材料以液態(tài)噴射方式噴出，然后在空氣中固化。這種類型的打印機(jī)通常用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，因其能夠精確打印生物組織和藥物。
2、熔融沉積3D打印機(jī)
FDM打印機(jī)通過將材料加熱到液態(tài)，然后將其層層堆積，逐漸構(gòu)建出三維物體。這是最常見的3D打印技術(shù)之一，廣泛應(yīng)用于原型制作和教育領(lǐng)域。
3、光固化3D打印機(jī)
光固化打印機(jī)使用紫外線光源，將液態(tài)光敏樹脂固化成固體。這種技術(shù)在珠寶制作、牙科和精密零部件制造中表現(xiàn)出色。
4、電子束熔化3D打印機(jī)
EBM打印機(jī)使用電子束來熔化金屬粉末，用于制造高強(qiáng)度金屬零部件，如航空和醫(yī)療領(lǐng)域的零部件。
1、打印耗材不同
普通打印機(jī)的耗材主要是墨水或碳粉和紙張組成；而3D打印機(jī)主要打印材料則是工程塑料、樹脂、石膏粉末、熱塑性塑料、鈦合金、光聚合物、液態(tài)樹脂等，這些材料的共同點(diǎn)是容易成型且都是經(jīng)過特殊處理的。
2、打印結(jié)構(gòu)不同
普通打印機(jī)只能平面打印，而3D打印機(jī)可以空間立體打印。
3、打印的載體不同
普通打印機(jī)需要的是能構(gòu)造各種平面圖形的模板，比如word、powerpoint、PDF、photoshop等，而3D打印的設(shè)計(jì)則是以三維的圖形為基礎(chǔ)的。
4、打印時(shí)間不同
普通打印的幾十頁幾百張文稿可能只需幾分種而已，而3D可能要打幾天，甚至一個(gè)月以上。
3d打印機(jī)的類型不同，其價(jià)格也有較大差異，看你是要買什么樣子的打印機(jī)了。一般而言，桌面型3D打印機(jī)的價(jià)格便宜些，從幾百元到幾千元不等。而光固化3D打印機(jī)、工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)等就比較貴，從幾千元到幾萬元不等。一般來講，市面上3D打印機(jī)的價(jià)格大多集中在2000—5000元/臺(tái)這個(gè)價(jià)位，具體價(jià)格和類型、品牌、尺寸等都有較大關(guān)系。具體的價(jià)格還是應(yīng)以實(shí)際為準(zhǔn)，以上僅供參考。
1、確定打印需求
在購買3D打印機(jī)之前，首先需要明確自己的打印需求。例如，您是想用來打印零件原型還是藝術(shù)品呢？您對(duì)打印速度和精度有何要求？對(duì)于初學(xué)者來說，一個(gè)易于上手且具備基本功能的3D打印機(jī)可能就足夠了。而對(duì)于專業(yè)用戶來說，可能需要一臺(tái)性能更高的3D打印機(jī)。
2、考慮打印材料
不同的3D打印機(jī)支持不同的打印材料。目前市面上的3D打印機(jī)主要支持PLA、ABS、PETG等材料。PLA是一種易于使用且環(huán)保的材料，適合初學(xué)者使用；ABS材料更耐用，但需要更高的打印溫度；PETG材料則具有更好的耐候性和柔韌性。在選擇3D打印機(jī)時(shí)，需要根據(jù)自己的需求來確定所需的打印材料。
3、考慮打印尺寸
打印尺寸也是一個(gè)需要考慮的重要因素。不同的3D打印機(jī)有不同的打印尺寸限制。如果您需要打印大型物品，就需要選擇具備較大打印區(qū)域的3D打印機(jī)。而如果您只需要打印小零件，就沒有必要花費(fèi)過多費(fèi)用購買一個(gè)大尺寸的3D打印機(jī)。
4、可靠性和售后服務(wù)
在選擇3D打印機(jī)時(shí)，可靠性和售后服務(wù)也是需要考慮的因素之一。了解制造商的信譽(yù)和售后服務(wù)政策對(duì)于您后續(xù)使用和維護(hù)3D打印機(jī)將非常重要。選擇那些具有良好聲譽(yù)的制造商，以確保能夠獲得優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和服務(wù)。
5、預(yù)算考慮
最后，預(yù)算也是一個(gè)決定因素。3D打印機(jī)的價(jià)格范圍很大，從幾百元到幾萬元不等。在購買3D打印機(jī)之前，請(qǐng)確保您設(shè)置的預(yù)算與您的需求相匹配。同時(shí)，要注意不僅要看設(shè)備本身的價(jià)格，還要考慮到后續(xù)的耗材、維護(hù)和升級(jí)等費(fèi)用。
1、準(zhǔn)備3D模型文件
使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）軟件創(chuàng)建或下載3D模型文件，確保其格式支持你的打印機(jī)。常見的文件格式包括STL、OBJ等。
2、選擇打印材料
根據(jù)打印項(xiàng)目的需求，選擇合適的打印材料。常見的打印材料包括PLA、ABS、PETG等，每種材料都具有不同的特性和用途。
3、設(shè)置打印參數(shù)
使用打印機(jī)的控制界面或連接的電腦，設(shè)置打印參數(shù)，包括層高、填充密度、打印速度等。這些參數(shù)會(huì)影響打印質(zhì)量和速度。
4、導(dǎo)入文件到切片軟件
使用切片軟件（如Cura、Simplify3D等）導(dǎo)入3D模型文件。在軟件中，你可以進(jìn)一步調(diào)整打印參數(shù)，生成可供打印機(jī)理解的G代碼。
5、生成G代碼
切片軟件會(huì)將你的3D模型轉(zhuǎn)換為G代碼，這是一種包含打印機(jī)指令的文件。保存生成的G代碼到計(jì)算機(jī)或存儲(chǔ)設(shè)備中。
6、傳輸G代碼到打印機(jī)
將存儲(chǔ)有G代碼的文件傳輸?shù)?D打印機(jī)。這可以通過USB連接、SD卡或Wi-Fi連接等方式完成，具體取決于你的打印機(jī)型號(hào)。
7、開始打印
在打印機(jī)控制面板上選擇導(dǎo)入的文件，檢查設(shè)置是否正確。然后啟動(dòng)打印過程。打印時(shí)間會(huì)根據(jù)物體大小和打印參數(shù)的設(shè)置而變化。
8、監(jiān)控打印過程
在打印過程中，保持監(jiān)控，確保一切正常運(yùn)行。如果有需要，你可以隨時(shí)停止打印。
9、完成打印和后續(xù)處理
打印完成后，等待打印物體冷卻。然后可以輕輕將其取下。根據(jù)需要進(jìn)行后續(xù)處理，如去除支撐結(jié)構(gòu)、修整邊緣等。
1、使用3D掃描儀逆向工程建模
使用3D掃描儀對(duì)實(shí)物進(jìn)行掃描，得到三維數(shù)據(jù)。然后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工修復(fù)，得到精確描述物體三維結(jié)構(gòu)的一系列坐標(biāo)數(shù)據(jù)，輸入到3DS等CAD軟件中，即可完整的還原出物體的3D模型。3D掃描儀的種類很多，使用方法和掃描效果都不一樣。
2、使用3D建模軟件繪制模型
最傳統(tǒng)也是最有難度的一種方法，使用3DS等CAD軟件繪制出3D模型。雖然3D軟件很多，但是每一種都有技術(shù)要求，需要學(xué)習(xí)一段時(shí)間才能掌握。不過隨著3D打印的火熱，不少軟件企業(yè)逐步推出了一些簡單易操作的3D軟件，不過再怎么簡化，也還是需要一些基礎(chǔ)的。
Stratasys成立于1988年美國，是航空航天、汽車、醫(yī)療、消費(fèi)品和教育等行業(yè)的應(yīng)用型增材技術(shù)解決方案的大型全球3D打印企業(yè)。Stratasys 3D打印機(jī)利用FDM和PolyJet技術(shù)，滿足從快速原型到工具制造到終生產(chǎn)的各類應(yīng)用需求，已獲得批準(zhǔn)和待批準(zhǔn)的增材技術(shù)共有1200項(xiàng)。
3D Systems創(chuàng)建于1986年美國，是全球較早成立的3D打印公司，提供“從設(shè)計(jì)到制造”全套解決方案，包括3D打印機(jī)、打印材料和云計(jì)算按需定制部件，由硬件、軟件和材料解決方案構(gòu)成的廣泛產(chǎn)品組合在金屬、塑料和蠟質(zhì)方面都擁有增材制造解決方案，涵蓋能源、醫(yī)療保健、賽車、半導(dǎo)體和牙科等眾多行業(yè)領(lǐng)域。
GE Additive是美國通用電氣旗下專業(yè)從事3D打印設(shè)備生產(chǎn)的企業(yè)，通過收購Morris、Arcam和Concept Laser等知名3D打印廠商，現(xiàn)已成為全球領(lǐng)先的金屬零件3D打印機(jī)器和工廠技術(shù)供應(yīng)商之一，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于動(dòng)力設(shè)備、火車發(fā)動(dòng)機(jī)、航空航天和醫(yī)療等行業(yè)領(lǐng)域。
德國SLM solutions集團(tuán)是世界領(lǐng)先的金屬激光增材制造設(shè)備生產(chǎn)商及服務(wù)提供商，專注于選擇性激光熔化（SLM）相關(guān)的高新技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化，為客戶提供具有高自由度形態(tài)部件的設(shè)計(jì)和制造方法。SLMSolutions的產(chǎn)品廣泛運(yùn)用于航空航天、汽車、模具、能源和醫(yī)療保健等行業(yè)領(lǐng)域。
EOS創(chuàng)建于1989年德國，是金屬和高分子材料工業(yè)級(jí)3D打印的全球技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者，并提供增材制造的集成解決方案。EOS工業(yè)級(jí)3D打印系統(tǒng)可以快速響應(yīng)因市場(chǎng)不穩(wěn)定引起的需求變化，并能夠迎合最終產(chǎn)品定制化等發(fā)展趨勢(shì)，通過增材制造技術(shù)保證了這些零部件可重復(fù)生產(chǎn)。
鉑力特股份成立于2011年，是中國領(lǐng)先的金屬增材制造技術(shù)全套解決方案提供商，為用戶提供全方位的金屬增材制造與再制造技術(shù)解決方案，包括：設(shè)備、打印服務(wù)、原材料、技術(shù)服務(wù)等。公司擁有各種金屬增材制造設(shè)備100余套，可成形材料涵蓋鈦合金、高溫合金、鋁合金、銅合金等多個(gè)種類，涉及50余種材料。
Formlabs成立于2011年美國，全球領(lǐng)先的SLA/SLS技術(shù)3D打印機(jī)供應(yīng)商，旗下Form3系列產(chǎn)品在桌面級(jí)3D打印機(jī)領(lǐng)域享有盛譽(yù)，產(chǎn)品涵蓋選擇性激光燒結(jié)、尼龍3D打印、齒科3D、大幅面3D打印機(jī)等各種打印技術(shù)解決方案，能廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域。
華曙高科由知名3D打印科學(xué)家許小曙博士于2009年創(chuàng)立，為中國增材制造行業(yè)頭部企業(yè)，于2023年在上交所上市（股票代碼：688433），是全球集裝備研發(fā)制造、材料研發(fā)生產(chǎn)、控制系統(tǒng)、軟件、技術(shù)服務(wù)支持為一體的增材制造企業(yè)，產(chǎn)品應(yīng)用于航空航天、精準(zhǔn)醫(yī)療、汽車產(chǎn)業(yè)、精密機(jī)械、精細(xì)化模具以及尖端教育科研和消費(fèi)品等領(lǐng)域，銷往全球30余個(gè)國家和地區(qū)。
聯(lián)泰科技創(chuàng)建于2000年，是國內(nèi)較早參與3D打印技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐的企業(yè)之一，擁有國內(nèi)光固化3D打印技術(shù)較大的市場(chǎng)份額和用戶群體，其技術(shù)被廣泛應(yīng)用于航空航天、電子電器、口腔醫(yī)療等行業(yè)，在工業(yè)端3D打印的應(yīng)用領(lǐng)域具有較大的品牌知名度及行業(yè)影響力。
創(chuàng)想三維是全球消費(fèi)級(jí)3D打印行業(yè)知名品牌，專注于3D打印機(jī)的研發(fā)和生產(chǎn)，產(chǎn)品線覆蓋“FDM和光固化”兩大系列，包括3D打印機(jī)、3D掃描儀、激光雕刻機(jī)、配件及耗材等，為個(gè)人、家庭、學(xué)校、企業(yè)提供高效實(shí)惠的綜合方案。
