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3D打印

Wikipedia · 2026-07-18 维基百科 👁 1 阅读

物体打印（用PLA制作），使用RepRap“Prusa Mendel”三维打印机，以热溶聚合物成型。]]

3D打印（），又称立體打印、增材制造（）、積層製造，可指任何打印三维（3D）物体的过程。之后在1984年，的（Chuck Hull）和喷涂材料。牺牲材料和支撑材料也变得越来越普遍，让新的几何物体可以加工。

“增材制造程序”这个雨傘術語在21世纪的头一个十年逐渐流行，手动搜集制作3D图像所需的几何数据过程同雕塑等造型艺术类似。通过3D扫描，可以生成关于真实物体的形状、外表等的电子数据并进行分析。以3D扫描得到的数据为基础，就可以生成被扫描物体的三维电脑模型。

无论使用哪种3D建模软件，生成的3D模型（通常为.、.、.3或其它格式）都需要转换成.、或等格式，才可進一步切片處理。

无论是手动还是自动生成3D模型，对一般的消费者来说难度较大。这促进了最近几年3D打印公司與線上市集的形成。其中比较有名的有 Shapeways、Thingiverse、MyMiniFactory 和 Threeding。

打印
使用格式文件打印3D模型前需要先进行“流形错误”检查，这一步通常称为“修正”。对于采用3D扫描获得的模型来说，文件“修正”尤其重要，因为这样的模型通常会有大量流形错误。常见的流形错误包括，各表面没有相互连接，或是模型上存在空隙等。、，或是和都是常见的修正软件。

完成修正后，用户以切片软件将文件代表的模型转换成一系列薄层，同时生成G代码（G code）文件，其中包括针对某种3D打印机（FDM打印机）的定制指令。接下来，用户可以用3D打印客户端软件打印G代码文件，这种客户端软件可以利用加载的G代码指示3D打印机完成打印过程）。值得注意的是，实际应用中的3D打印客户端软件通常会包含“切片机”软件功能。有多种开源切片机程序可供选择，如、和，不开放源代码的切片机程序则有和。3D打印客户端软件则有、和。
（Spinosaurus）颅骨打印为两种尺寸]]
需要注意的是还有一款用到3D打印的人们经常使用的软件叫做G代码查看器（Gcode viewer）。这个软件可以检查打印机喷嘴的行进路线。通过检查这个，用户可以自行决定修改GCode打印模型的不同方式（例如以不同姿势，如站立或平躺）以节省塑料（根据姿势和喷嘴路线，会用到更多或更少的支撑材料）。G代码查看器的例子有Gcode Viewer for Blender和Pleasant3D。

3D打印机根据G代码从不同的横截面将液体，粉末，纸张或板材等材料一层层组合在一起。这些层次与计算机辅助设计模型中的虚拟层次都是相对应的。这些真实的材料层或人工或自动地拼接起来形成3D打印成品。3D打印技术的主要优势在于，它几乎可以打印所有形状的物品。

打印分辨率指的是层次的厚度以及长和宽分辨率，单位为点/英寸（dpi）或微米（µm）。层厚一般为100微米（250点/英寸），但有些打印机，例如OBjet Connex 系列和Project 3D系统，可以打印层厚16微米（1600点/英寸）的物体

过程
机器人制造的Audi RSQ汽车]]

在20世纪70年代后期，出现了许多不同的3D打印方法。最初，3D打印机非常笨重，昂贵，并且能够打印的东西十分有限。

许多增量技术逐渐投入使用。不同增量工艺主要区别在于层叠方法和使用的材料。有些工艺通过熔化或软化材料分层，例如技术（SLM）或术（DMLS）、术（SLS）、熔融沉积成型（FDM）或熔丝制造（FFF）。还有些工艺运用不同技术加工液体原料，例如立体光刻技术（SLA）。在技术（LOM）下，原材料（纸张，聚合物，金属等）被切分成层以供重组。每种增量工艺都有自身的优缺点，因此一些公司开始同时供应粉末与聚合物原材料以供不同的工艺选择。还有一种大型3D打印机，名称为“大面积增材制造”（BAAM）。其目的在于快速打印体积较大的物体。Cincinnati 公司在2014年生产出的一款BAAM打印机打印速度为一般3D打印机的200到500倍。Lockheed Martin公司研发中的BAMM打印机旨在打印航天航空专用的长条状物体(最长可达100英尺/30米)。

生产应用
扩展阅读
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