主题：3d 打印 -- 红绿

之所以用“制品”　不用“产品”是为了与我们常见的“产品”区分开来，

主要是精度表面质量和力学性能上很有限，有的还受光照温度湿度影响而不能长期保存，目前主要还是用于原型机外观和结构验证，距离实用的“产品”还有一段距离。

拿您说的齿轮为例，俺曾经想用３ｄ打印机来做一些齿轮的样品（车载ＣＤ机上的零件），很可惜，市面上的３ｄ打印机还无法达到我们的要求。

有河友已经提到，３ｄ打印属于一种快速成型（ＲＰ）技术，最大的特点就是快速，但是，为了达到这个“快速”，在精度和力学性能上付出了很大的代价，这个是由其原理所决定的。

就如您说的那样，目前的３ｄ打印机基本都是一层一层的叠加上去的，属于一种“加式”成型技术，通过控制每一层的形状而得到不同外观及内部结构的３ｄ“制品”　，　所以“制品”的精度取决于“层”的厚度，目前市面上的３ｄ打印机能够制出的“层”的厚度大概在　0.1X~0.01X ｍｍ这个范围内，制品的精度相应能达到0.1~0.01mm 这个级别　，实际上能达到0.01mm这个精度的３ｄ打印机很少，采购使用及维护成本都很高。而且层与层之间的结合也很影响“制品”的力学性能。

为了使这些层“粘合”成一个整体，必须在材料和成型方法上采取一些非常规的做法。目前所采用的材料，似乎还没有那种能达到４５＃钢的性能。

一：最早实用化的３ｄ打印机是采用SLA（激光固化成型法），打印材料为光敏树脂，通过特定波长与强度的激光照射后固化，　简单地说就是喷出一些液体的树脂材料－然后用激光照射固化，之后再喷，由线到面，然后一层一层堆积起来。　树脂材料力学性能不佳，耐热性也不好。　更加要命的ＳＬＡ　３Ｄ打印机体积大，对温度湿度都有很高的要求，操作维护都很麻烦，如果哪个企业采购一台ＳＬＡ　打印机的话，肯定还需专门找间恒温恒湿的大房子，再至少专门配备一个“保姆”。就我所知，珠三角的大型摩托车制造企业（年产值数亿乃至更多）中，上了ＳＬＡ　３Ｄ打印机的都不多。

二：SLS（激光烧结）成型的　３Ｄ　打印机则可选择多种成型材料，理论上来说，加热后能够形成原子间粘结的粉末材料都可以作为SLS的成型材料，例如陶瓷，石蜡，甚至金属粉末都可做为原材料，国内也有不少厂家也有研制此类３Ｄ　打印机。

ＳＬＳ差不多是铺一层粉末，然后烧结，之后再铺一层粉末...就这样一层一层堆积起来。

可能有些河友会说既然ＳＬＳ可以用金属粉末，那么制成品的力学性能应该能赶上常规成型方法的“产品”了吧，我记得（随手写的，没去查资料了）采用金属粉末材料的ＳＬＳ，基本可分为两种：

１、金属粉末和粘合剂混合材料，激光烧结过程中粘合剂熔化并将金属粉末粘结在一起。

２、金属混合物，多数是两种金属粉末，其中一种是低熔点金属。

其实看到这些成型材料和原理后，基本就知道，“制品”的力学性能不会好到哪里去。

三：FDM（熔融沉积法），先把ＡＢＳ材料熔化，然后一层一层的堆积在“制品”上。

以上三种３Ｄ打印机比较常见，当然现在也有其他原理的３Ｄ　打印机，　前两年在一次展会上就见过一种采用石膏粉末的３Ｄ打印机，原理更加简单了，喷一层石膏粉，然后上粘合剂（特种胶水）粘上，再喷一层粉末。

３Ｄ打印技术属于一种快速成型技术，究竟能多快？大部分打印机的成型速度在　数厘米至十几厘米/小时　，做一个鼠标外壳那么大的制品所耗时间以小时为单位。随着ＣＮＣ以及模具技术的发展，３Ｄ打印其实也不见得有多快，而且有些３Ｄ打印机制品打印完成后还需要进行后处理，例如去除支撑材料，有些是采用手工剥离支撑材料，还有些是使用化学溶液浸泡溶解支撑材料，完事之后表面还需要抛光（基本除了ＳＬＡ之外的其他3D打印机制品打印完成后都需要表面处理），这些时间加起来，也不见得有多快。

像我有个朋友在某个台资的工厂，通过内部控制和优化，出一个ＣＮＣ的手版，最快的不到半个工作日，不见得比３ｄ　打印机慢。

不过对于设计人员来说有两个很大好处就是，有了３Ｄ　打印机后在办公室就能直接把构思创意变为３Ｄ　实物，而不需要求助于其他生产部门也不用担心自己的创意扩散。

前面说了３Ｄ　打印机主要是用于外观和结构验证，其实在外观验证这块，桌面型的ＣＮＣ机床已经对３Ｄ　打印机构成了很大的威胁。

所以说，今后３ｄ　打印机今后在制造业中的应用范围会越来越窄。