3D打印机的工作原理及对比

3D打印工作原理

3D打印采用分层加工、叠加成型、即通过逐层添加材料来生成3D实体，与传统的去除材料加工技术完全不同。之所以称之为「打印机」，是因为分成加工的过程与喷墨打印十分相似，组成上也都是由控制组件、机械组件、打印头、耗材和介质等构成的。

说的简单一点，3D打印是逐层扫描的逆过程，断层扫描是把某个东西「切」成无数叠加的片，3D打印就是一片一片的打印，然后叠加到一起，成为一个立体物体。如图所示，在3D打印时，软件通过计算机辅助设计技术完成一系列数字切片，并将这些「切片」信息传递到3D打印机上，然后将连续的薄型层面堆叠起来，直到一个固态物体成型。

3D打印与传统加工方式对比

传统的「取材加工」机床是在做「减法」，即通过切、削、车、铣、磨等工艺将一块物料上不需要的地方去掉，这就存在着「伸不进、够不着」的问题，因此不能加工任意复杂的中空形状。而且去掉的物料也被浪费掉了。作为对比，3D打印这种一层层堆积起来做「加法」的工艺有如下优点：不需要道具、模具，所需工装，夹具大幅度较少；生产周期大幅度缩短；可制造出传统工艺方法难以加工，甚至无法加工的结构；材料利用率大幅度提高。因此，3D打印特别适合于复杂结构的快速制造、个性化定制、高附加值的产品制造。同时，由于可以生产任意复杂的产品形状，因此在零部件的设计上可以采用最优的结构设计，而无需考虑加工问题，解决了复杂精细零部件的设计和制造难题。