然而，并不是所有的3D打印技术都是一样的，不同的3D打印设备采用了不同的原理和材料，有着不同的优点和缺点，适用于不同的场合和需求。本文将介绍十种常见的工业级3D打印设备：3DP FDM SLA MJF CMF SLS SLM DLP PolyJet AMT，分析它们的工作方式、特点和应用范围。
3DP：三维打印
3DP(Three Dimensional Printing)是最早出现的一种3D打印技术，它是由麻省理工学院(MIT)在1989年发明并申请专利的。3DP技术的基本原理是：首先将数字模型切分成若干层，然后将粉末状的材料(如陶瓷、金属、塑料等)铺平在一个平台上，再用喷墨打印头喷射粘合剂或颜料，按照每一层的轮廓将粉末固定起来，形成一层薄片。然后平台下降一个层厚，重复上述过程，直到所有层都完成。最后将多余的粉末清除，得到所需的实体物体。
3DP技术的优点是：
设备成本低：3DP技术使用的设备与普通的喷墨打印机类似，结构简单，价格相对便宜。
材料种类多：3DP技术可以使用各种粉末状的材料，如陶瓷、金属、塑料等，可以制造出不同性能和外观的物品。
打印速度快：3DP技术可以同时打印多个物体，且每一层只需喷射少量的粘合剂或颜料，因此打印速度相对较快。
3DP技术的缺点是：
打印精度低：3DP技术由于受到粉末颗粒大小和喷墨打印头分辨率的限制，因此打印出来的物体精度相对较低，表面光滑度也不高。
打印强度低：3DP技术由于只使用少量的粘合剂或颜料来固定粉末，因此打印出来的物体强度相对较低，容易断裂或变形。
打印后处理多：3DP技术由于需要清除多余的粉末，以及对打印出来的物体进行加热、烧结、抛光等后处理，因此打印后的工作量相对较大。
3DP技术适用于制造一些简单的、不需要高精度和高强度的物体，如模型、玩具、工艺品等。1
FDM：熔融沉积
FDM(Fused Deposition Modeling)是最常见的一种3D打印技术，它是由美国Stratasys公司在1992年推出的。FDM技术的基本原理是：首先将数字模型切分成若干层，然后将线状的热塑性材料(如ABS、PLA等)通过加热的喷嘴挤出，并将其层层堆积在一个平台上，形成所需的实体物体。
FDM技术的优点是：
设备成本低：FDM技术使用的设备结构简单，价格相对便宜，甚至可以自己DIY。
材料种类多：FDM技术可以使用各种线状的热塑性材料，如ABS、PLA等，可以制造出不同性能和外观的物品。
打印后处理少：FDM技术由于使用的材料可以直接固化，因此打印后无需进行额外的后处理，只需去除支撑结构即可。
FDM技术的缺点是：
打印精度低：FDM技术由于受到线材直径和喷嘴分辨率的限制，因此打印出来的物体精度相对较低，表面光滑度也不高。
打印速度慢：FDM技术由于需要逐层挤出线材，并等待其固化，因此打印速度相对较慢。
打印强度低：FDM技术由于只能沿着一定方向堆积线材，因此打印出来的物体在不同方向上的强度不一致，容易断裂或变形。
FDM技术适用于制造一些不需要高精度和高强度的物体，如日用品、工具、教具等。2
SLA：立体光刻
SLA(Stereolithography)是一种利用光固化原理实现3D打印的技术，它是由美国3D Systems公司在1986年发明并申请专利的。SLA技术的基本原理是：首先将数字模型切分成若干层，然后将液态的光敏树脂填充在一个容器中，再用激光束按照每一层的轮廓照射在树脂表面，使其固化成一层薄片。然后平台上升一个层厚，重复上述过程，直到所有层都完成。最后将未固化的树脂清洗掉，得到所需的实体物体。
SLA技术的优点是：
打印精度高：SLA技术由于使用的激光束具有很高的分辨率和精度，因此打印出来的物体精度相对较高，表面光滑度也很高。
打印速度快：SLA技术由于使用的树脂可以快速固化，因此打印速度相对较快。
打印强度高：SLA技术由于使用的树脂具有很高的力学性能和耐热性能，因此打印出来的物体强度相对较高，不易断裂或变形。
SLA技术的缺点是：
设备成本高：SLA技术使用的设备结构复杂，价格相对昂贵，需要专业的维护和保养。
材料种类少：SLA技术只能使用液态的光敏树脂作为材料，而且树脂种类有限，不能制造出不同性能和外观的物品。
打印后处理多：SLA技术由于需要清洗掉未固化的树脂，以及对打印出来的物体进行加热、紫外线照射等后处理，因此打印后的工作量相对较大。
SLA技术适用于制造一些需要高精度和高强度的物体，如珠宝、牙科、模具等。
MJF：多喷头喷墨
MJF(Multi Jet Fusion)是一种利用喷墨和热能原理实现3D打印的技术，它是由美国惠普(HP)公司在2016年推出的。MJF技术的基本原理是：首先将数字模型切分成若干层，然后将粉末状的材料(如尼龙、聚酰胺等)铺平在一个平台上，再用多个喷头喷射两种不同的剂液，一种是细节剂液，用于标记每一层的轮廓;另一种是融合剂液，用于提高粉末之间的粘合力。然后用红外加热器对整个平台进行加热，使得被标记和被粘合的粉末固化成一层薄片。然后平台下降一个层厚，重复上述过程，直到所有层都完成。最后将多余的粉末清除，得到所需的实体物体。
MJF技术的优点是：
打印精度高：MJF技术由于使用了多个喷头和高分辨率的剂液，因此打印出来的物体精度相对较高，表面光滑度也很高。
打印速度快：MJF技术由于可以同时打印多个物体，且每一层只需加热一次，因此打印速度相对较快。
打印强度高：MJF技术由于使用了融合剂液和红外加热器，因此打印出来的物体强度相对较高，不易断裂或变形。
MJF技术的缺点是：
设备成本高：MJF技术使用的设备结构复杂，价格相对昂贵，需要专业的维护和保养。
材料种类少：MJF技术只能使用粉末状的材料，而且材料种类有限，不能制造出不同性能和外观的物品。
打印后处理多：MJF技术由于需要清除多余的粉末，以及对打印出来的物体进行冷却、抛光等后处理，因此打印后的工作量相对较大。
MJF技术适用于制造一些需要高精度和高强度的物体，如汽车、航空、医疗等领域的零件和组件。
CMF：复合材料喷墨
CMF(Composite Material Jetting)是一种利用喷墨原理实现3D打印的技术，它是由美国Markforged公司在2014年推出的。CMF技术的基本原理是：首先将数字模型切分成若干层，然后用两个喷头分别喷射两种不同的材料，一种是热塑性材料(如尼龙等)，用于形成物体的基本结构;另一种是复合材料(如碳纤维、玻璃纤维、凯夫拉纤维等)，用于增强物体的强度和刚度。两种材料在打印过程中混合并固化，形成所需的实体物体。
CMF技术的优点是：
打印精度高：CMF技术由于使用了高分辨率的喷头和材料，因此打印出来的物体精度相对较高，表面光滑度也很高。
打印速度快：CMF技术由于可以同时喷射两种材料，因此打印速度相对较快。
打印强度高：CMF技术由于使用了复合材料，因此打印出来的物体强度相对较高，不易断裂或变形。
CMF技术的缺点是：
设备成本高：CMF技术使用的设备结构复杂，价格相对昂贵，需要专业的维护和保养。
材料种类少：CMF技术只能使用特定的热塑性材料和复合材料，而且材料种类有限，不能制造出不同性能和外观的物品。
打印后处理多：CMF技术由于需要对打印出来的物体进行加热、冷却、抛光等后处理，因此打印后的工作量相对较大。
CMF技术适用于制造一些需要高强度和高刚度的物体，如运动器材、机械零件、防弹衣等。
SLS：选择性激光烧结
SLS(Selective Laser Sintering)是一种利用激光和热能原理实现3D打印的技术，它是由美国德州大学奥斯汀分校(UT Austin)在1987年发明并申请专利的。SLS技术的基本原理是：首先将数字模型切分成若干层，然后将粉末状的材料(如尼龙、聚酰胺、聚碳酸酯等)铺平在一个平台上，再用激光束按照每一层的轮廓照射在粉末表面，使其局部熔化并固化成一层薄片。然后平台下降一个层厚，重复上述过程，直到所有层都完成。最后将多余的粉末清除，得到所需的实体物体。
SLS技术的优点是：
打印精度高：SLS技术由于使用的激光束具有很高的分辨率和精度，因此打印出来的物体精度相对较高，表面光滑度也很高。
打印速度快：SLS技术由于使用的粉末可以快速熔化并固化，因此打印速度相对较快。
打印强度高：SLS技术由于使用的粉末具有很高的力学性能和耐热性能，因此打印出来的物体强度相对较高，不易断裂或变形。
SLS技术的缺点是：
设备成本高：SLS技术使用的设备结构复杂，价格相对昂贵，需要专业的维护和保养。
材料种类少：SLS技术只能使用粉末状的材料，而且材料种类有限，不能制造出不同性能和外观的物品。
打印后处理多：SLS技术由于需要清除多余的粉末，以及对打印出来的物体进行冷却、抛光等后处理，因此打印后的工作量相对较大。
SLS技术适用于制造一些需要高精度和高强度的物体，如汽车、航空、医疗等领域的零件和组件。
SLM：选择性激光熔化
SLM(Selective Laser Melting)是一种利用激光和热能原理实现3D打印的技术，它是由德国弗劳恩霍夫应用科学研究院(Fraunhofer Institute for Applied Sciences)在1995年发明并申请专利的。SLM技术与SLS技术类似，但不同之处在于SLM技术使用的是金属粉末(如钛合金、铝合金、钢合金等)，并且激光束使得粉末完全熔化而不是部分熔化，并且在固化时形成冶金键而不是机械键。SLM技术可以制造出完全致密且具有金属特性的物体。
SLM技术的优点是：
打印精度高：SLM技术由于使用的激光束具有很高的分辨率和精度，因此打印出来的物体精度相对较高，表面光滑度也很高。
打印速度快：SLM技术由于使用的粉末可以快速熔化并固化，因此打印速度相对较快。
打印强度高：SLM技术由于使用的粉末具有很高的力学性能和耐热性能，而且在固化时形成冶金键，因此打印出来的物体强度相对较高，不易断裂或变形。
SLM技术的缺点是：
设备成本高：SLM技术使用的设备结构复杂，价格相对昂贵，需要专业的维护和保养。
材料种类少：SLM技术只能使用金属粉末作为材料，而且材料种类有限，不能制造出不同性能和外观的物品。
打印后处理多：SLM技术由于需要清除多余的粉末，以及对打印出来的物体进行冷却、抛光等后处理，因此打印后的工作量相对较大。
SLM技术适用于制造一些需要高精度和高强度的物体，如汽车、航空、医疗等领域的零件和组件。
DLP：数字光处理
DLP(Digital Light Processing)是一种利用光固化原理实现3D打印的技术，它是由美国德州仪器(Texas Instruments)在1996年发明并申请专利的。DLP技术与SLA技术类似，但不同之处在于DLP技术使用的是数字微镜器件(DMD)作为光源，它可以将数字图像投影到液态的光敏树脂上，使其一次性固化成一层薄片。然后平台上升一个层厚，重复上述过程，直到所有层都完成。最后将未固化的树脂清洗掉，得到所需的实体物体。
DLP技术的优点是：
打印精度高：DLP技术由于使用的是数字图像投影，因此打印出来的物体精度相对较高，表面光滑度也很高。
打印速度快：DLP技术由于可以一次性固化一层薄片，因此打印速度相对较快。
打印强度高：DLP技术由于使用的树脂具有很高的力学性能和耐热性能，因此打印出来的物体强度相对较高，不易断裂或变形。
DLP技术的缺点是：
设备成本高：DLP技术使用的设备结构复杂，价格相对昂贵，需要专业的维护和保养。
材料种类少：DLP技术只能使用液态的光敏树脂作为材料，而且树脂种类有限，不能制造出不同性能和外观的物品。
打印后处理多：DLP技术由于需要清洗掉未固化的树脂，以及对打印出来的物体进行加热、紫外线照射等后处理，因此打印后的工作量相对较大。
DLP技术适用于制造一些需要高精度和高强度的物体，如珠宝、牙科、模具等。
PolyJet：聚合物喷射
PolyJet(Polymer Jetting)是一种利用喷墨原理实现3D打印的技术，它是由以色列Objet公司在2000年推出的。PolyJet技术与DLP技术类似，但不同之处在于PolyJet技术使用的是液态的光敏树脂作为材料，而且可以同时喷射多种不同颜色和性能的树脂，形成复杂的混合材料。PolyJet技术可以制造出具有高分辨率、高光滑度和高逼真度的物体。
PolyJet技术的优点是：
打印精度高：PolyJet技术由于使用了高分辨率的喷头和材料，因此打印出来的物体精度相对较高，表面光滑度也很高。
打印速度快：PolyJet技术由于可以同时喷射多种树脂，因此打印速度相对较快。
打印强度高：PolyJet技术由于使用了混合材料，因此打印出来的物体强度相对较高，不易断裂或变形。
PolyJet技术的缺点是：
设备成本高：PolyJet技术使用的设备结构复杂，价格相对昂贵，需要专业的维护和保养。
材料种类少：PolyJet技术只能使用液态的光敏树脂作为材料，而且树脂种类有限，不能制造出不同性能和外观的物品。
打印后处理多：PolyJet技术由于需要清洗掉未固化的树脂，以及对打印出来的物体进行加热、紫外线照射等后处理，因此打印后的工作量相对较大。
PolyJet技术适用于制造一些需要高精度和高逼真度的物体，如人体模型、服装设计、玩具等。
AMT：自适应模具
AMT(Adaptive Mould)是一种利用电磁原理实现3D打印的技术，它是由英国Loughborough大学在2017年发明并申请专利的。AMT技术的基本原理是：首先将数字模型切分成若干层，然后用一个由许多小球组成的平台作为模具，通过电磁场控制小球的位置和形状，使其与每一层的轮廓相匹配。然后将液态或粉末状的材料(如水泥、沙子、泡沫等)填充在模具中，并使其固化成一层薄片。然后平台上升一个层厚，并改变小球的位置和形状，重复上述过程，直到所有层都完成。最后将模具中的物体取出，得到所需的实体物体。
AMT技术的优点是：
设备成本低：AMT技术使用的设备结构简单，价格相对便宜，易于制造和维护。
材料种类多：AMT技术可以使用各种液态或粉末状的材料，如水泥、沙子、泡沫等，可以制造出不同性能和外观的物品。
打印速度快：AMT技术由于可以一次性固化一层薄片，因此打印速度相对较快。
AMT技术的缺点是：
打印精度低：AMT技术由于受到小球的大小和电磁场的精度的限制，因此打印出来的物体精度相对较低，表面光滑度也不高。
打印强度低：AMT技术由于使用的材料具有较低的力学性能和耐热性能，因此打印出来的物体强度相对较低，容易断裂或变形。
打印后处理多：AMT技术由于需要对打印出来的物体进行加热、干燥、抛光等后处理，因此打印后的工作量相对较大。
AMT技术适用于制造一些需要大尺寸和复杂形状的物体，如建筑、雕塑、家具等。
综上所述，工业及3D打印设备有着不同的分类和特点，适用于不同的场合和需求。3DP FDM SLA MJF CMF SLS SLM DLP PolyJet AMT是十种常见的工业及3D打印设备，它们各有优缺点，需要根据自己的实际情况和目标，选择合适的3D打印设备。
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