隨著社會公眾及企業(yè)對該領(lǐng)域的關(guān)注,3D打印技術(shù)近年來不斷得到改進,目前來看,較為成熟和具備實際應用潛力的技術(shù)有以下幾種:SLA-光固化成型、FDM-容積成型、LOM-分層實體制造、3DP-三維粉末粘接和SLS-選擇性激光燒結(jié)?;诓煌某尚图夹g(shù),企業(yè)便可生產(chǎn)出不同類型的3D打印機。
在3D打印領(lǐng)域內(nèi),目前世界有兩大龍頭企業(yè)——3DSystems和Stratasys,兩者皆成立于20世紀80年代。其中3DSystems公司基于SLA(光固化技術(shù))迅速崛起,Stratasys公司借助FDM(熔融沉積成型技術(shù))稱霸業(yè)內(nèi),依靠獨特技術(shù)優(yōu)勢,兩家公司在全球?qū)I(yè)3D打印機領(lǐng)域內(nèi)占據(jù)統(tǒng)治地位。以2010年為例,二者合計占領(lǐng)全球?qū)I(yè)打印機市場74%的份額。以上數(shù)據(jù)不僅說明兩家公司之強大,更說明各類3D打印技術(shù)對3D打印機全面普及的重要性。
SLA是最早提出并實現(xiàn)商業(yè)應用的成型技術(shù)。1988年,3DSystems公司根據(jù)SLA成型技術(shù)原理制作世界上第一臺SLA3D打印機—SLA250,并將其商業(yè)化。自此,基于SLA成型技術(shù)的機型如雨后春筍般出現(xiàn)。具體而言,該技術(shù)主要利用特定強度的激光聚焦照射在光固化材料的表面(材料主要為樹脂),使之點到線、線到面的完成一個層上的打印工作,一層完成之后進行下一層,依此方式循環(huán)往復,直至最終成品完成。
而FDM是目前3D打印機使用較廣泛的成型技術(shù),基于該技術(shù)的機型在中國乃至世界3D打印機市場均占有較大比例。FDM成型原理相對簡單,打印之前,打印機內(nèi)置軟件將自動讀取3D模型數(shù)據(jù)并將其分層,分層之后,經(jīng)過高溫熔化的液態(tài)通過打印頭擠出,擠出后遇冷迅速凝結(jié)固化,然后通過打印頭在平面上的擺動以及打印板向下位移形成立體實物。
當然,各成型技術(shù)有其固有優(yōu)缺點,以SLA與FDM為例進行說明。FDM的優(yōu)點是成型精度高、打印模型硬度好、多種顏色可選,缺點是成型物體表面粗糙;SLA優(yōu)點是成型工藝相對成熟、打印精度高、生產(chǎn)周期相對較短,缺點是打印成本負擔大、操作復雜、打印材料樹脂具有一定的毒性。但總體而言,無論哪種成型技術(shù),都為3D打印機的生產(chǎn)與應用領(lǐng)域提供了更多可能性,未來隨著市場擴大、消費需求增多,多種成型技術(shù)有望共同繁榮共同發(fā)展。