3D打印有多种分类,以下是一些常见的分类方式:
按技术原理分类:
熔融沉积成型(FDM):这是最常见的3D打印技术之一。该技术通过加热并挤出热塑性材料(如ABS、PLA等塑料丝),材料冷却后逐层堆积形成实体模型。其优点是设备成本相对较低、操作简便、原材料种类丰富且易于获取;缺点是打印速度相对较慢,产品表面可能存在明显的层纹和阶梯效应,需要后续处理来提高表面质量。
立体光固化成型(SLA):使用紫外激光束照射液态光敏树脂,使其逐层固化成型。这种方法可以生产出高精度、复杂几何形状的零件,表面光洁度高。不过,树脂材料价格较高,且对于工作环境有一定要求,比如需要在避光条件下操作。
选择性激光烧结(SLS):采用激光有选择地分层烧结固体粉末(如尼龙、玻璃纤维、金属粉末等),在未烧结的粉末支撑下形成所需的三维物体。SLS 技术能够直接制造出复杂的几何形状和功能性零件,未烧结的粉末还可以回收再利用。但它的设备成本高,且烧结过程中可能产生有害气体。
数字光处理(DLP):与 SLA 类似,也是基于光敏树脂固化的原理,但 DLP 使用的是数字光源以层层投影的方式固化树脂,一次可投射一整层的截面图像,因此打印速度相对较快。
粉末床熔融(PBF):包括电子束熔融(EBM)等技术,利用电子束或激光将粉末材料熔化或融合在一起,形成实体零件。这种技术适用于金属材料的打印,能够制造高强度、高精度的金属零件,但设备昂贵、运行成本高。
材料喷射(MJ):将液态粘结剂喷射到粉末材料上,使粉末粘结成型。它可以打印多种材料,包括金属、陶瓷、砂等,并且能够实现全彩色打印。然而,打印速度相对较慢,且对于粉末材料的粒度和分布有一定要求。
粘合剂喷射(BJ):与 MJ 类似,也是通过喷射粘合剂将粉末材料粘结成型,但在材料选择和应用领域上可能有所不同。
片材层压(SL):将薄片材料(如金属片、塑料片、纸片等)切割成所需形状,然后层层叠加并用热源焊接或粘结在一起。这种方法适用于制造中等大小的物体,材料利用率高,但强度可能不如其他方法。
按市场定位分类:
工业级3D打印机:一般体积较大,具有较高的精度、稳定性和可靠性,能够满足工业生产的需求。例如 SLA、DLP、SLS 等技术的打印机常用于工业领域,用于制造零部件、模具、工具等。这类打印机通常价格较高,对操作环境和技术人员的要求也相对较高。
桌面级3D打印机:体积较小,可以直接放置在桌面上使用,适用于个人、家庭、学校、小型企业等场景。FDM 技术的桌面级3D打印机较为常见,价格相对低廉,操作简便,适合进行创意设计、教育培训、小批量生产等。
按应用领域分类:
医疗领域3D打印机:可用于打印医疗器械(如手术导板、牙科植入物、助听器外壳等)、假体和矫形器(义肢、矫形鞋垫、康复辅助设备等)、生物打印组织(尽管仍处于研究和发展阶段)。
航空航天领域3D打印机:用于打印飞机结构件、发动机部件等复杂零部件,以及进行快速原型制作和维修。
汽车领域3D打印机:可用于打印汽车零部件(如车身零件、发动机部件、内饰件等)、原型和工具等。
建筑领域3D打印机:可以打印建筑模型、装饰品、甚至直接打印建筑物的部分结构。
按打印材料分类:
塑料3D打印机:以塑料为主要打印材料,如ABS、PLA、PETG等。这是最常见的3D打印机类型,广泛应用于各个领域。
金属3D打印机:用于打印金属材料,如不锈钢、钛合金、铝合金等。金属3D打印技术具有高强度、高耐久性的特点,适用于制造高端零部件和工具。
陶瓷3D打印机:使用陶瓷材料进行打印,可用于制造艺术品、建筑材料、医疗器械等。
复合材料3D打印机:可以打印由多种材料组成的复合材料,以满足特定的性能要求,如高强度、耐高温、耐腐蚀等。
综上所述,3D打印技术发展迅速,不断有新的技术和材料被研发和应用,其分类也在不断细化和完善。在选择3D打印机时,需要根据具体的应用需求、材料要求、预算等因素综合考虑,选择最适合的技术和设备。