当前最全常见3D打印技术种类及后处理方式---个人资料汇总笔记

找了很久的资料没有看到对3D打印技术做一个全面科普的文章或视频，有也已经过于老旧，且并不全面。所以只能自己花点时间汇总一下网上查询的资料，里面涵盖了常见的4种3D打印技术：FDM，SLA，SLS，SLM ，以及其分支技术，比较详细的描述了技术优缺点和打印材料，具体打印应用我没列，一般找到这个思维导图的应该都带着一定的学习欲望，有个基础框架之后再这之上自己搜索资料吧，这篇只做基础学习。

当前最全常见3D打印技术种类 个人资料汇总笔记

• 打印种类
  • 熔沉积成型
    • FDM
      • 可打印材料
        • ABS
        • ASA
        • 尼龙 PA12
        • 碳填充尼龙 PA12
        • PC 同类耐热半透明物
        • PC 聚碳酸酯
        • PLA
        • PETG
        • PEEK
        • ULTEM 1010 高性能热塑性塑料
        • ULTEM 9085 高性能热塑性塑料
      • 优势
        • 可以使用该技术打印大型部件材料和颜色选择非常广泛:超过 40 种
        • 通常无需进行任何后期处理
        • 快速
        • 经济实惠: 对于并不复杂的几何结构，该选项可能比 SLS 的成本低 15% 左右
          • 无须激光器等贵重元器件工艺简单、干净
          • 材料利用率高，且可选用工力士士多种材粉
        • 操作环境干净、安全，可在办公室环境下进行，没有产生毒气和化学污染的危险。
        • 原材料以卷轴丝的形式提供，易于搬运和快速更换
      • 缺点
        • 需要支持元件，移除后可能会留下不必要的痕迹
        • 小细节令人担心
        • 显著的分层
  • 立体光固化成型
    • SLA
      • 可打印材料
        • 360X
        • 9000E
        • Ledo6060
        • Somos 类ABS
        • 高韧性LEDO
        • 8100透明
        • Therm1 （耐高温150度）
        • TAURUS（黑色）
        • 8220
        • Perform （类陶瓷）
        • UTR3000(咖啡色 适合文创产品）
        • 黑色树脂（Union black)
      • 优势
        • 光滑的表面处理
        • 可以打印清晰 透明的部件
        • 高精度
          • 可以做到微米级别，比如0.025mm。
        • 快速
        • 可以打印的尺寸范围广，国外最大可打印2m的，最小可打印0.1mm
      • 缺点
        • 仅限树脂/聚合物材料
        • 如果使用树脂作为打印材料，则抗紫外线能力有限
          • 材料为树脂类，强度、刚度，耐热都受限，不利于长期保存，且易脆易断裂
        • 需要支持元件
          • 成型后有支撑，支撑结构需要在未完全固化时手动去除，易破坏模型。
        • 造价高，维护成本高，材料价格高，且对环境有污染。
          • 材料大多有毒！！
        • 工序相对繁琐
          • 打印完酒精或水清洗再紫外灯固化，需要多款设备
    • DLP
    • LCD
    • 对比
      • • 资料来源：B站 黑马陨落 https://www.bilibili.com/video/BV1HG4y1x7UY/?spm_id_from=333.880.my_history.page.click
    • MJP（MultiJet Printing）多喷头3D打印技术原理
      • MultiJet Printing 是3d systems 公司得3D打印技术，可以打印光敏树脂也可以打印铸造蜡
        • https://www.bilibili.com/video/BV13441197jP/?spm_id_from=333.788.recommend_more_video.12&vd_source=4b3c1a4b99a3601e88428117df1d2ffa
  • 粉末成型
    • 常见
      • SLS
        • 可打印材料
          • SLS主要运用于树脂打印，需要加粘合剂，可以不加支撑
            • 没有经过烧结的粉未保持原来粉未状态可作为模型的支撑结构，因此打印期间不需要支撑结构。
          • 成型材料广泛，包括塑料、金属、陶瓷、沙等粉未材料，目前主要是尼龙粉末和金属粉末使用广泛。
            • PA 11、PA 12、Flex TPU、铝填充尼龙
        • 可后处理
          • 介质滚光
            • 在介质滚光后，部件将具有平滑的打印切片痕迹和不太锋利的边缘。部件表面光滑如蛋壳。
          • 染色和着色
            • 染色
              • ：蓝色、红色、黑色、绿色
            • 喷漆着色
              • ：任何颜色，只需在实时报价引擎中添加此项，即可作为定制化表面处理选项
          • 食品级表面处理
            • 此表面处理选项确保其符合QA认证的食品级标准，因此，这些 3D 打印部件可与食品接触。适用于尼龙 12。
          • 珠光处理
            • 此种工艺通过使用细小玻璃珠颗粒进行喷射，去除表面沉积物，而不损坏打印部件的表面。
        • 缺点
          • 材料和颜色选择有限
          • 表面粗糙度（但可通过介质滚光来降低）
          • 大型功能件的翘边问题
          • 快速
          • 需要使用大功率激光器制造和维护成本高，目前没有桌面级SLS打印机
          • 该工艺会产生有毒气体
          • 在加工前，需要花近2h时间加热到接近熔点温度零件成型后，还需要花5-10小时冷却
        • 优势
          • 自由式设计：不需要支持特征
          • 功能多样、耐用、灵活且耐化学腐蚀的材料（尼龙）
          • 可扩展到批量打印
          • 后期处理选项有限
          • 经济实惠，特别是小批量
      • MJF
        • 惠普尼龙多流射熔融成型（MJF）是一种功能强大的 3D 打印技术，能够快速地生产高度精确的耐用部件，特别是与其他粉末床熔融技术相比具有诸多优势。多射流熔融部件非常适合终端应用、中小批量生产、快速原型设计或作为注塑成型的纽带。 惠普尼龙多流射熔融成型（MJF） 打印部件可进行染色、打磨和电镀等后期处理。
        • 可打印材料
          • 尼龙 11（无填充）
          • 尼龙 12（无填充）
          • 尼龙 12（玻璃填充）
          • TPU 95A | Estane® 3D TPU M95A-545
        • 可后处理
          • 黑色染色
            • 部件经过标准脱粉处理，然后放入加热的染料溶液中。染色部件将具有一致的哑光黑色外观，强烈推荐采用这种处理方式获得外观一致的产品。
          • 蒸汽熔融 – AMT 化学抛光
            • PostPro3D ®专利技术可在 3D 打印部件上实现注塑成型表面质量。适用于尼龙 11 和 12。
          • 食品级表面处理
            • 此表面处理选项确保其符合 ISO 9001 食品级标准，因此，这些 3D 打印部件可与食品接触。适用于尼龙 12。
          • 打磨
          • 喷涂
          • 电镀
        • 缺点
          • 材料和颜色选择有限
          • 表面粗糙度（但可通过介质滚光来降低）
          • 大型功能件的翘边问题
          • 快速
        • 优势
          • 自由式设计：不需要支持特征
          • 功能多样、耐用、灵活且耐化学腐蚀的材料（尼龙）
          • 可扩展到批量打印
          • 经济实惠，特别是小批量
      • SLM
        • SLM指的是选择性激光熔化或者选区激光熔化
        • 原理和SLS一致
        • 主要应用于金属打印
          • 需要支撑，防止微小变形
            • 线切割下料
        • 可打印材料
          • 铝合金
            • 铝 Al-Si10Mg
          • 不锈钢
            • 不锈钢 17-4PH
            • 不锈钢 316L
          • 模具钢
            • 模具钢 718
            • 模具钢1.2709
            • 高韧性模具钢EM201
            • 高硬度模具钢EM-CX
          • 钛合金
            • Ti-6Al-4V
        • 优势
          • 复杂的几何结构:SLM 可以制造无法通过减材制造生产的部件
          • 用于 SLM 3D 打印的金属粉未具有很强的机械性能
          • 支持各种机械和电化学后期处理选项，可用于提升部件的最终质量
        • 缺点
          • 与CNC加工相比，表面粗糙度更高
          • 成本高于其他制造技术
          • 体积大小受到限制
    • 了解
      • EBM
        • Electron Beam Melting (EBM)技术原理与SLM技术原理类似，一个重要的区别是能量源不同，SLM使用激光作为能量源，而EBM使用电子束作为能量源。除此电子束的能量要更大，材料打印出来的制件残余应力会更小。
          • https://www.bilibili.com/video/BV1a4411D75h/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=4b3c1a4b99a3601e88428117df1d2ffa
      • LMD
        • 激光金属熔融（Laser metal deposition ）是RPM Innovations公司的叫法，其原理与BeAM的DED是一样的，只是叫法不同。当然这些通俗的叫法还可以是Laser Deposition Technology (LDT)、 laser additive manufacturing (LAM)、DMD（direct metal deposition ）。
          • https://www.youtube.com/watch?v=d2foaRi4nxM
      • BJ
        • 工业级金属3D打印还有一种粘结剂喷射（BJ）的技术。与激光烧结的成型方式类似，也是先平铺一层金属粉末耗材，再通过喷头喷出粘结剂，每层的图案就是这个零件每层的切片。打印完成后，也需要像视频中那样考古清除周围的粉料。跟激光烧结不同的地方是BJ技术是先成型得到初坯件后再烧结。（何同学3D打印某个视频的评论）
          • https://www.bilibili.com/video/BV1pa411F7DD/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click
      • 直接金属激光烧结(DMLS)
        • 几乎任何合金
      • 选择性热烧结(SHS)
        • 热塑性粉末
  • 粉末层喷头3D打印
    • 石膏3D打印(PP)
      • 石膏
  • 层压
    • 分层实体制造(LOM)
      • 纸、金属膜、塑料薄膜
  • 线
    • 电子束自由成形制造(EBF)
      • 几乎任何合金
• 选择对比
  • • 资料来源：B站 硬件茶谈 https://www.bilibili.com/video/BV1C34y1o771/?spm_id_from=333.880.my_history.page.click
  • • 资料来源：一站式加工服务网 择幂科技 https://xometry.asia/zh-hans/