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来源：《智能制造》 2016年第5期
撰文/ 杨启森
随着3D 打印技术的逐渐普及，3D 打印机和3D 扫描仪作为行业中十分重要的两类产品也如雨后春笋般地出现在我们的视野中。由北京市计算中心和震旦集团主办的“2016 年3D打印科普行动”展示了许多技术成熟的产品，本文将围绕不同的技术原理介绍目前常见的商用3D 打印机，同时还有两款能对物体进行高速、高密度测量的3D 扫描仪。 目前3D 打印机的技术原理主要分为熔融沉积造型（Fused DepositionModeling，FDM）、烧结和熔融（Selective Laser Sintering，SLS和Selective Laser Melting，SLM）和高分子聚合（Stereolithography，SLA 和聚合物喷射技术，PolyJet）等等。
熔融沉积原理的打印机
FDM 的材料（一般是热塑性材料，如蜡、ABS 和尼龙等）在喷头内被加热熔化，以丝状供料。喷头 沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，同时将熔化的材料挤出，材料迅速凝固，并与周围的材料凝结。
Fortus 380mc/450mc/900mc
无需“生产线”的制造系统，行业领先的高性能技术支持
Fortus 系列3D 生产系统可提供耐用且高精度的部件，具有可预见的机械性能、化学特性和热力学特性。基于FDM 技术，这些系统使用与注塑成型、数控机床加工和其他传统制造工艺中相同的生产级热塑塑料。 DimensionElite/BST 1200es/SST1200es、Fortus 250mc
高性能解决方案应对最严苛测试的原型
Dimension 3D 打印机整合了两项最优资源：ABS 材料的强度和使用FDM 技术实现的超精细细节。凭借多样化的彩以及可轻松去除的支撑材料，完全颠覆传统意义上对3D 打印的期待。
高分子聚合反应原理的打印机
话筒驱动
光固化是一种快速、高精度的3D 打印技术。使用液体紫外固化光敏聚合物“光敏树脂”和紫外激光器来逐层建造零件。激光光束在液体树脂的表面扫描零件的横截面形状，在紫外激光的光束照射下的树脂固化形成扫描形状的零件横截层，结合在之前形成的零件横截层上。
SL200/300/450/500/660
中瑞科技光固化技术的最大的优点是精度高，其精密程度甚至无法用肉眼或触觉来分辨。同时，还可对光固化样机可进行机加工，可用在注射成型、热成型、吹塑和各种金属铸造过程。
PolyJet 聚合物喷射技术
PolyJet 技术的工作原理是以超薄层的状态将感光聚合材料一层一层地喷射到构建托盘上，直至部件制作完成。每一层感光聚合材料在被喷射后立即用紫外线光进行凝固，从而制作出完全凝固的模型，可以立即搬运与使用，无需事后凝固。用户可以用手或者通过喷水的方式很容易地清除为支持复杂几何形状而特别设计的凝胶体状支持材料。
Objet 260 Connex 1/2/3、Objet350 Connex 1/2/3、Objet 500 Connex1/2/3、Objet 1000 Plus
寻高精度3D 生产系统
Objet connex 系列高精度3D 产品系统为开发和生产的每个阶段都带来了灵活性和美观。基于PolyJet 3D打印技术，这些系统可提供令人惊异的表面光滑度、精致的细节和最为丰富的材料特性。
为实现媲美最终产品的逼真模拟设立行业标准
Objet 3D 打印系列拥有无可匹敌的速度和多材料3D 打印技术，可同时打印多种材料，并可使用目前市场上范围最宽广的材质，帮助设计师和工程师打造出具有超精致细节的逼真模型和原型。
Objet Eden 260VS
完美精准的个性化解决方案
基于Stratasys 先进的PolyJet 技术，Objet Eden 系统能够打印出拥有超精细细节和复杂几何结构的0.6mm厚薄壁的模型，适用于牙科和医疗器具的专业材料打印。
熔融和烧结原理的打印机
SLM 激光选区熔融金属增材制造
刹车蹄块 激光熔融是全数字增材制造工艺，利用激光聚焦能量将金属粉末熔化制成三维实体。激光熔融工艺荸荠削皮机
是一种新兴的制造技术，主要用于医疗（整形外科）行业和航空航天、高科技工程以和电子领域。选择性激光熔融是一种直接使用3D CAD 数据作为数字化源头的金属增材制造方式，直接通过CAD 数据导出行业标准格式STL,成型高密度金属产品。
金属材料种类有不锈钢、模具钢、钴铬合金、钛合金、镍基合金和铝合金。
Renishaw AM250
AM250 有一个带阀联锁装置的外部料斗，可以在操作过程中，直接向系统中添加材料。可以使用通用升降机，拆下料斗进行清洁或换料时直接换上另一个料斗。这意味着能够比较轻松地更换AM250 平台上使用的多种类型的材料。
SLS 激光烧结成形直接制造零件
SLS 加工过程首先将粉末预热到稍低于其熔点的温度，然后在刮平棍子的作用下将粉末铺平，激光束在计算机控制下根据分层截面信息进行有选择地烧结，一层完成后再进行下一层烧结，全部烧结完后去掉多余的粉末，就可以得到烧结好的零件。
TPM Elite P3200/3600/4800/5500
TPMELITE P 系列激光烧结3D打印成型机具备高扫描速度和大尺寸成型的业内领先水平，5 种性能各异的PRECIMID 尼龙系列粉体，既可以用于快速成型，也可用于快速制造，一台机器就具备在数小时内直接制作数百个塑胶零件的能力，是目前国内领先的以激光烧结为核心技术的产品。盈普光电3D 打印的零件具备了光洁度高，机械强度大，材料重复使用率高达85% 的优点。
3D 扫描仪
Creaform 3D 扫描仪Go!SCAN /Handy SCAN
实际操作条件下的精确测量。在不稳定性、摆动和温度变化等环境下可以确保高精度的测量，并简化测量流程同时大幅增加数据。
随时随地享有3D 扫描。3D 扫描仪为手持式，质量轻，可装入小型手提箱它们无任何机械约束，几乎可以带到任何地方并在任何地方使用。
超级简单的3D 扫描流程。直接的数据采集流程可以超快生成结果，并可进行实时虚拟化和直接网格输出。扫描仪可在5 分钟时间以内就绪并运行，无需固定安装，用户也无需特定经验，并且可以扫描任何大小、材料或颜的部件。
震旦Magic Eyes震动粉扑
a7075
震旦Magic Eyes 系列三维扫描仪，专门为抄数测绘、CAD 逆向而设计开发，扫描表现出，可以满足复杂曲面、柔性物体或各类样品、工件的测量检测。Magic Eyes 系列三维扫描仪可快速提供及时、高精度的3D 数字模型，使用设备配套的最新版3Dscan 软件还可以进行点云数据的简单后处理（补洞、去重叠、去噪音等），帮助更快完成逆向设计。
目前，北京市计算中心紧跟先进制造技术前沿，拥有先进的3D 打印设备，为广大客户提供高精度和低成本两种3D 打印服务，全面满足客户的3D打印需求。而震旦集团工业级3D 应用解决方案在医疗、教育、汽车、消费品和电子等行业也发挥着重要作用。
通过以上的介绍我们可以根据使用需求选择不同的3D 打印设备，以FDM、SLA、SLM 和SLS 等技术为原理的3D 打印机在不同产品的生产中各有优势，同时作为输入设备的3D扫描仪的种类也丰富起来，正是这些化“腐朽”为神奇的机器，将3D 打印技术不断地向前推进。
