理想丰满现实骨感 3D打印机科普

3D打印可以将电脑里的3D建模文件变成实物，打印过程无需干预而且精度远超手工制作，听起来和用起来都相当炫酷。虽然它火了很久，但在大众面前它们还很神秘。考虑到很多人其实用不着，但又有剁手的冲动，那就是来一发科普好了。

本文将从“原理、分类、软件和核心部件、打印过程、精度、可用度”等几方面对3D打印和3D扫描进行简单的科普和扫盲。

原理与技术优势

3D打印是一种通过堆叠薄层制造三维物体的技术。它的关键词是薄层堆叠，通过不同原理让原料一层层地成型和堆叠。

虽然听起来高大上，但大概原理只是一个能在XY轴平面上移动的喷头，精确控制原料的位置，打完一层后，平台下移（一般是0.1mm）后再打下一层，直至打印出整个成品。

对比铣床（通过铣刀对材料从外到内进行切削）、熔铸（融化后倒入模具成型）等传统加工方式，3D打印的最大优势是可以制造有复杂内部空间的成品，而且材料利用率接近100%。

3D打印的类型

3D打印原理分类及优缺点

打印精度对比

根据原料成型原理的不同，成本从低到高排列，分别是熔积成型、光敏固化、粉末粘接、激光烧结等4种，它们的工作原理如下：

熔融沉积成型（FDM，全称Fused Deposition Modeling），喷头将丝状热熔性材料加热融化挤喷出来，材料遇到温度更低的打印平台后凝固，通过层层堆积形成最终成品。

光固化成型（SLA，全称Stereolithigraphy Apparatus）通过紫外光等光源照射光敏树脂材料，让其逐层凝固成型，通过层层堆积形成最终成品完整的产品。其是最早发展起来、技术最成熟、应用最广泛的快速成型技术。

粉末粘接（3DP，全称Three Dimensional Printing and Gluing）通过喷嘴将粘合剂喷喷洒在陶瓷/金属/塑料粉末等材料上，不断重复铺粉、喷涂、粘接的过程，层层叠加而得到成品。

激光烧结（SLS，全称Selecting Laser Sintering）类似上两种技术的混合体，通过大功率激光照射金属粉末等原料，使其烧结/融接。不断重复铺粉、烧结的过程直至完成整个模型成型。它才是工业上经常提到的3D打印。

成本最高的激光烧结和粉末粘接技术中，一个桌面机型极少，一个连桌面级产品都还没出现。而采用光固化技术的机型，价格一般从20000元起跳，所以现时民用级3D打印机，用的基本都是成本最低的熔积成型技术，很多厂家甚至已经可以把售价控制在2000元左右。所以剁手门槛最低的它们才是本篇科普的主角。

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