四、定位：3D打印的相關(guān)領(lǐng)域

   3D打印是一種新型的快速成型技術(shù)，它綜合了數(shù)字建模技術(shù)、機(jī)電控制技術(shù)、信息技術(shù)、材料科學(xué)與化學(xué)等諸多領(lǐng)域的前沿技術(shù)，涉及的領(lǐng)域較多。

   筆者認(rèn)為，3D打印作為一種制造工藝(Manufacturing)，涉及有3個(gè)方面：

   1. 材料(Material)。即用于3D打印中的材料，包括樹(shù)脂、金屬、陶瓷、塑料或天然材料等，這些材料通過(guò)堆積形成實(shí)在的功能產(chǎn)品。

   3. 選擇性激光燒結(jié)工藝（SLS）：SLS工藝使用的是粉末狀材料，激光器在計(jì)算機(jī)的操控下對(duì)粉末進(jìn)行掃描照射而實(shí)現(xiàn)材料的燒結(jié)粘合，就這樣材料層層堆積實(shí)現(xiàn)成型。先采用壓輥將一層粉末平鋪到已成型工件的上表面，數(shù)控系統(tǒng)操控激光束按照該層截面輪廓在粉層上進(jìn)行掃描照射而使粉末的溫度升至熔化點(diǎn)，從而進(jìn)行燒結(jié)并于下面已成型的部分實(shí)現(xiàn)粘合。




   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(chēng)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）。

激光照射 刮板抹平，這兩個(gè)步驟一次又一次重復(fù)。在每打印一層時(shí)，模型也會(huì)下降，然后繼續(xù)打印新層。激光器的固化過(guò)程，就是感光樹(shù)脂3D打印過(guò)程。在模型完成之前，這些步驟將不斷重復(fù)。

當(dāng)光敏樹(shù)脂3D打印機(jī)完成打印過(guò)程后，整個(gè)物體由托板托出樹(shù)脂槽。剩余液態(tài)物料仍留在樹(shù)脂槽中，可用于其他印刷。聯(lián)泰小編建議打印后的模型將進(jìn)行必要時(shí)的人工去除支撐和其它處理(包括磨面、噴漆表面等)。