4. 三維印刷工藝（3DP）：工作原理類似于噴墨打印機(jī)，與SLS工藝也有著類似的地方，采用的都是粉末狀的材料，如陶瓷、金屬、塑料，但與其不同的是3DP使用的粉末并不是通過(guò)激光燒結(jié)粘合在一起的，而是通過(guò)噴頭噴射粘合劑將工件的截面“打印”出來(lái)并一層層堆積成型的。    5. 熔融沉積成型工藝（FDM）：將絲狀的熱熔性材料（通常為ABS或PLA材料）進(jìn)行加熱融化，通過(guò)帶有微細(xì)噴嘴的擠出機(jī)把材料擠出來(lái)，熔融的絲材被擠出后隨即會(huì)和前一層材料粘合在一起。一層材料沉積后工作臺(tái)將按預(yù)定的增量下降一個(gè)厚度，然后重復(fù)以上的步驟直到工件完全成型。這是常見(jiàn)的3D打印機(jī)，現(xiàn)在價(jià)格只要幾千元，也是進(jìn)入家庭和個(gè)人工作室（創(chuàng)客）多的3D打印設(shè)備。也稱為桌面型3D打印機(jī)。

七、面向制造（3D打印）的幾何設(shè)計(jì)與優(yōu)化的研究

   在3D打印中，3D數(shù)字化模型是前提和基礎(chǔ)，3D 打印是結(jié)果，它使3D模型“落地開(kāi)花”。但是，在很多情況下，3D模型并不能直接輸出給3D打印機(jī)或者打印出來(lái)的物體不滿足用戶的需求。這時(shí)，就需要經(jīng)過(guò)一些幾何建模與處理的方法，將輸入的3D模型進(jìn)行修正、調(diào)整、處理和優(yōu)化，使其能更好地滿足3D打印的需求，避免打印出的物體無(wú)法正常發(fā)揮功能。

   3. 結(jié)構(gòu)優(yōu)化問(wèn)題：由于設(shè)計(jì)師缺乏一些設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)與力學(xué)知識(shí)，會(huì)導(dǎo)致其設(shè)計(jì)結(jié)果因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)問(wèn)題不能正常打印或在3D打印后會(huì)存在一些結(jié)構(gòu)強(qiáng)度問(wèn)題。強(qiáng)度不足可能會(huì)使3D模型在打印、運(yùn)輸或日常使用過(guò)程中受到破壞。這種問(wèn)題我們稱其為結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化問(wèn)題；這時(shí)就需要通過(guò)力學(xué)與物理的計(jì)算（有限元方法--FEM）來(lái)優(yōu)化模型的結(jié)構(gòu)來(lái)滿足需求； 筆者對(duì)于近年來(lái)結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面的工作做了一個(gè)綜述，發(fā)表在2017年的《計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào)》上（PDF）。



總的來(lái)說(shuō)，工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)在產(chǎn)品制造中所起的作用是的。工業(yè)級(jí)3d打印機(jī)主要是利用激光或高能量電子束的高溫，將金屬粉末或線材燒制成斷鏈，制成可打印的打印物體。采用計(jì)算機(jī)控制激光或電子束，能使傳統(tǒng)機(jī)械加工不能完成的汽車零件、飛機(jī)內(nèi)部部件等多種復(fù)雜的精密結(jié)構(gòu)打印出來(lái)，同時(shí)能去除模具制造、鍛壓和成形等不必要的傳統(tǒng)工序，提高材料的利用率，從而達(dá)到更好的加工效果。