近幾年來，隨著3d打印技術的不斷發(fā)展，3d打印機逐漸走出實驗室，并被應用于更廣泛的領域，3d打印機市場也在不斷擴大中吸引了更多行業(yè)的目光。在勢不可擋的3d打印潮流中，要真正利用好3d打印機需要首先了解3d打印機的工作原理，以及目前3d打印機都有哪些工藝?未來3d打印機又將如何深入改變各行業(yè)的工作模式，影響人們的生活?接下來我們就這些問題來深入探討一下。

3d打印機的工作原理及主要工藝

3d打印機的基本工作原理是利用層層分割、累計成型的方法，克服產品的復雜性，一次成型免除拼裝。不同的3d打印機所涉及的3d打印技術也有所不同，這主要由不同行業(yè)的需求來決定。目前3d打印機技術主要有FDM、PolyJet、SLA、SLM等幾種。

FDM即熔體沉積成型技術，該技術不依靠激光作為成型能源，主要利用熱塑性材料的熱熔性、粘結性，在計算機軟件程序的控制下，通過打印頭擠出成細絲進行逐層堆積成型。FDM是最簡單也是最常見的3D打印技術，通常應用于桌面級3D打印設備。1988年，由Stratasys打印公司的創(chuàng)始人科特克魯姆普發(fā)明，并且Stratasys在1992年，出售了第一臺基于熔融沉積成型技術的3D打印產品。

PolyJet即聚合物噴射技術，該技術原理與傳統(tǒng)二維噴墨打印接近，通過陣列式噴頭噴射光固化樹脂，噴射完成后再通過紫外光照射固化成型，其最大特點在于可以同時噴射不同材料，實現多種材料、多色材料同時打印。

SLA即光固化成型技術，該技術依靠紫外光照射液態(tài)光敏樹脂發(fā)生聚合反應，來逐層固化并生成三維實體，SLA是商業(yè)化的最早3D打印技術，其制備的工件尺度精度也非常高。

SLM即選區(qū)激光熔化成型技術，該技術通過采用精細聚焦光斑快速熔化預置金屬粉末，可直接獲得任意形狀以及具有完全冶金結合的零件，利用該技術的3d打印機得到的成品，其制作致密度可達99%以上。這也是目前金屬3D打印成型中最普遍的技術

3d打印機的現狀與未來

3d打印機目前已經在許多行業(yè)進行試用，不同的行業(yè)需求對于3d打印機的工藝也提出了更高的要求，而這種多樣化的要求正是促進3d打印機工藝不斷創(chuàng)新的動力。例如Stratasys在針對消費領域客戶美國3M公司提出的需求時，Stratasys公司就專門研發(fā)了有針對性的性能卓越的3d打印P噴頭，還建議在打印零件時為零件提供支撐點，同時，Stratasys公司基于此次服務的啟發(fā)，隨后就發(fā)明了一種與零件相切的支撐結構的構建方法，并申請了專利，通用汽車公司和匹茲堡州立大學就是當時的測試用戶。

透過Stratasys3d打印機的應用就能看出，3d打印機正是在不斷的應用中不斷創(chuàng)新，并創(chuàng)造出新的價值，因此，3d打印機目前雖然未能得到大范圍的普及，但在不久的將來，3d打印機必將突破材料和技術的限制，進入平民化階段，深入我們的生活之中，成為各行業(yè)乃至家庭中的常見機器。

未來，機器必然可以制造機器，而3D打印機便是其中可以制造機器的智能機器，SmarTech Analysis發(fā)布的名為《2020年增材制造軟件市場的機遇》的報告顯示，預計3D打印軟件行業(yè)收入2027年將增長到37億美元，而2020年3D打印軟件行業(yè)收入僅為4.6億美元。這也表明3D打印軟件不再是一個只服務于部分行業(yè)的小眾領域，而是能夠服務于社會各行業(yè)深入人們生活的一個重要領域。3d打印機所帶來的影響并不局限于其打印出的產品，而在于產品背后帶來的無限可能。