原理
3d打印技術(shù)是以計(jì)算機(jī)三維設(shè)計(jì)模型為藍(lán)本，用軟件將其離散分解成若干層平面切片，然后由數(shù)控成型系統(tǒng)利用激光束、熱熔噴嘴等方式將粉末狀、液狀或絲狀金屬、陶瓷、塑料、細(xì)胞組織等材料進(jìn)行逐層堆積黏結(jié)，最終疊加成型，制造出實(shí)體產(chǎn)品。3d打印機(jī)是3d打印的核心裝備，它是集機(jī)械、控制及計(jì)算機(jī)技術(shù)等為一體的復(fù)雜機(jī)電一體化系統(tǒng)，主要由高精度機(jī)械系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)、噴射系統(tǒng)和成型環(huán)境等子系統(tǒng)組成。與傳統(tǒng)制造業(yè)的“減材制造技術(shù)”相反，3d打印遵從的是加法原則，即“逐層疊加”原則，不再需要傳統(tǒng)的刀具、夾具和機(jī)床，能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)制造一體化，從而大幅降低了生產(chǎn)成本和縮短了加工周期，提高了原材料和能源的利用率，減少了對環(huán)境的影響，并且能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造，成型產(chǎn)品的密度也更加均勻。步驟
輔助設(shè)計(jì)人員使用計(jì)算機(jī)建模軟件制作出產(chǎn)品的三維數(shù)字模型，再根據(jù)模型自動(dòng)分析出打印的工序，之后按下“打印”鍵，3d打印機(jī)就可以把它們打印出來。3d打印與傳統(tǒng)打印原理是一樣的，只是所用的打印原材料不一樣，傳統(tǒng)打印用的是“墨水”，而用于3d打印的原材料則必須是能夠液化、粉末化、絲化的塑料、金屬、陶瓷或砂等，在打印完成后又能重新結(jié)合起來，并具有合格的物理、化學(xué)性質(zhì)。
三維設(shè)計(jì)
三維打印的設(shè)計(jì)過程是：先通過計(jì)算機(jī)建模軟件建模，再將建成的三維立體模型“分區(qū)”成逐層的截面，即切片，從而指導(dǎo)打印機(jī)逐層打印。3d設(shè)計(jì)軟件是3d打印的數(shù)據(jù)源頭，3d打印所需的模型是由3d設(shè)計(jì)軟件創(chuàng)建的，國內(nèi)的3d設(shè)計(jì)軟件包括cad、中望3d、caxa等。雖然目前3d打印的專用軟件不少，但更為直觀、簡單、實(shí)用的3d打印專用軟件還有待開發(fā)。
切片處理
3d打印與激光成型技術(shù)一樣，采用了分層加工、疊加成型來完成3d實(shí)體打印。每一層的打印過程分為兩步[3]，首先打印機(jī)通過讀取文件中的橫截面信息，在需要成型的區(qū)域噴灑一層特殊膠水，膠水液滴本身很小，且不易擴(kuò)散。然后噴灑一層均勻的粉末，粉末遇到膠水會(huì)迅速固化黏結(jié)，而沒有膠水的區(qū)域仍保持松散狀態(tài)。這樣在一層膠水一層粉末的交替下，實(shí)體模型將被“打印”成型，打印完畢后只要掃除松散的粉末即可“刨”出模型，而剩余粉末還可循環(huán)利用。
完成打印
3d打印機(jī)的分辨率對大多數(shù)應(yīng)用來說已經(jīng)足夠，但在彎曲的表面可能會(huì)比較粗糙，像圖像上的鋸齒一樣，要獲得更高分辨率的物品可以先用當(dāng)前的三維打印機(jī)打出稍大一點(diǎn)的物體，再稍微經(jīng)過表面打磨即可得到表面光滑的“高分辨率”物品。