了解增材制造技术和工艺

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如果您正在阅读本文，您可能已经知道什么是 3D 打印机（如果您不知道，请阅读这篇关于 3D 打印与注塑成型的文章）。但是您了解海量增材制造工艺、技术及其应用之间的差异吗？

首先，以下是对各种增材制造技术进行分类的三种简单方法：

1。熔化的固体

有一整套增材制造技术依赖于将材料熔化并将其从某种喷嘴或末端执行器中挤出。这些增材技术本质上是通过熔化和分层形成新形式，将“完整”材料（如线轴）重新组成新形状。

2。固化液体

您可能没有看到这一点，但是是的，有一个增材制造技术的过程，即熔化固体的完全逆过程。这些 3D 打印机通常依靠光敏树脂或聚合物，通常通过应用激光或投影将树脂薄膜固化成固体物体来工作。

3。熔化粉末

粉末融合可能是最广为人知的技术形式，正如其名称所暗示的那样。您正在使用的材料是“原始”形式的粉末，并通过粘合剂或通过用热源熔化材料来融合在一起。

在处理了一些可以增材制造的不同方式之后，让我们深入了解特定的增材制造工艺。

增材制造工艺

FFF：熔丝制造

很有可能，当有人说 3D 打印时，你会想到这种增材技术。 FFF 机器是 2010 年左右开始的台式机热潮中最多产的添加剂技术，它使用塑料线轴制造产品，该线轴通过热端挤出机驱动，将塑料熔化成液体形式，然后按图案排列那是对象的一部分。多亏了像 Ultimaker 这样的增材制造硬件公司，您可能知道 FFF。

FFF 应用程序

FFF 是一种出色的主力增材制造技术，可用于原型设计、制作基本产品、快速测试创意和一般创意工作流程。当然，FFF 也可以在制造产品时考虑到更多的“持久性”。 FFF 是一种可靠的增材制造技术，几乎不会出错，停机时间最短，并且通常生产良好的物体。它主要受打印分辨率的限制，这将在准确性与速度之间进行权衡。 FFF 零件还需要一些后处理以进行精加工，并且通常需要去除脊线以进行涂漆。

SLA 和 DLP – 选择性激光增材和数字光处理

可以说是仅次于 FFF 的第二受欢迎/著名的 3D 打印工艺，这种添加剂技术也受益于从 2010 年左右开始的公司的繁荣。这些 3D 打印机使用树脂的感光罐，通过在层上传递激光来制造物体将树脂固化到位。 DLP 与 SLA 的不同之处在于使用投影仪而不是激光来投影整个图像层。可以说，DLP 更快，因为整个层被一次性投影，而不是使用激光来追踪，但也有权衡取舍，通常是在表面光洁度周围。您很可能通过 FormLabs 等公司了解 SLA 打印。

SLA 和 DLP 应用程序

有很多树脂可供选择，其中大多数模拟塑料的材料特性。与 FFF 相比，SLA 的优势通常在于准确性和表面光洁度，因此，如果您要打印具有大量精细小细节的对象，SLA 将为您提供更好的服务。但是，SLA 流程要求您作为最终用户更多，在打印完成后需要额外的步骤才能准备好零件。 SLA 还可以打印大型零件并大规模使用。您可能还记得看到带有 3D 打印鞋底的 Adidas Futurecraft 4D 鞋，这是使用 Carbon 的基于 SLA 的技术实现的。

MJF – 多射流融合

哇，喷射聚变？并且有多个？是的。这种添加剂技术正如它的名字所暗示的那样令人惊叹。 Multi Jet Fusion 使用喷墨系统生产尼龙部件，与普通纸打印机所使用的系统并无太大区别。多喷头熔接机的打印头比普通打印机打印头复杂得多，用于输送材料和粘合剂。与选择性激光烧结同类产品相比，MJF 倾向于提供更一致的光洁度和材料特性。

MJF 应用程序

对于专业人士来说，这个过程将颜色和材质结合在一起，因此原型制作可以比其他原型制作过程更接近最终对象。当颜色很重要时，这种增材制造应用程序特别方便，不仅从精加工的角度来看，而且还用于视觉表示，例如将应力热图直接打印到零件上，从而在查看对象时更容易理解正在发生的事情。

DMLS – 直接金属激光烧结

在我们深入研究之前，值得注意的是 DMLS 相对于其他激光烧结工艺而言是一种相对较新的增材制造工艺。您很可能会知道 SLS（选择性激光烧结）是什么以及它制造的尼龙部件。 DMLS 使用相同的工艺工作，使用激光熔化金属粉末。通常用于制作复杂零件的原型和制造大规模定制产品，DMLS 使您能够制造更坚固的零件（因为，嗯……在大多数情况下，金属比塑料更坚固）并进行测试。

DMLS 应用程序

相对于其他工艺，DMLS 价格昂贵，因为它是一种金属增材制造工艺。鉴于容纳 DMLS 机器的材料、技术和所需的安全协议成本高昂，这是意料之中的。但是，能够测试和验证流程的成本当然是值得的。如果您在航空航天或汽车行业工作，DMLS 打印机将是制作复杂、独特零件原型并尽可能接近成品零件的最有效方法之一。您可能会想，“加工呢？”当然，您仍然可以将机械加工作为任何原型制作过程的一部分，但我们在这里讨论需要使用增材制造的对象。

DED – 直接能量沉积

DED 打印最好被认为是塑料 FFF 的金属对应物。 DED 机器将使用粉末或金属丝（与塑料线轴不太相似）在挤压点加热金属并用喷嘴将其沉积。

DED 应用程序

从 DED 的描述中，您可能会认为它会在与 FFF 类似的应用中使用，但使用的是金属部件。实际上，DED 今天最常见的用途是在现有零件的基础上构建并包含在用于高端增材制造应用的混合制造过程中。最著名的例子之一是在鹿特丹港使用混合制造。他们会将零件 3D 打印到损坏的方向舵上以制作替换零件，然后使用加工过程使零件达到完整状态，准备在新船上使用。

当然，上面列出的选项并不是唯一可用于制造产品的增材制造技术，但所有这些技术都可以在 Fusion 360 或 Netfabb 中作为您工作流程的输出。

您使用什么添加剂工艺，有什么用途？在评论部分告诉我们。如果您准备好将增材制造提升到一个新的水平，Fusion 360 可以提供以下帮助。