3D 打印進入無人機技術領域后，很快就給整個產業帶來了積極的影響

3D打印的基本原理

對于3D打印，首先要搞清楚的就是：它的叫法其實是不準確的。確實，3D打印的程序本質上是2D(二維)打印，只不過需要在2D打印的基礎上一遍又一遍地打印、一層又一層地疊加，直至一件3D產品最終成型。

3D 打印就好比把油墨層一層一層地堆疊起來，達到一定厚度，每層厚度只有幾微米(一微米等于百萬分之一米)。另外，2D 打印的墨水相當規范，而對于3D 打印來說，幾乎任何物質都可以充當墨水，比如尼龍、塑料、金屬、食材、生物組織，乃至紙張本身等。

通過電腦建立模型后，才能在打印機上面打印

建立模型后，電腦還要將模型切分成水平薄層

那么，這些薄層究竟是如何被打印出來的？這說起來稍稍有些復雜，因為3D 打印不止一種方式，現在屬于商業用途的至少有8 種，這些方式有些有類似的步驟，有些又截然相反。下面我們來看一看最重要的幾項3D 打印技術。

●立體光固化成型法(SLA)

3D 打印的首次嘗試始于20 世紀80 年代。1983 年，美國發明家查克·赫爾(ChuckHull)發明了立體光固化成型法(SLA)。1987 年，SLA 技術開始應用于商業，并沿用至今。3D 打印技術最初被用于打印樣機。在21 世紀初期，由于納米技術使接近原子水平的精度成為可能，SLA 技術得到了飛速的發展。

SLA 技術的主要原理是光聚合作用。利用光敏樹脂在遇到紫外線照射時由液態單體瞬間聚合成固態聚合物這一特性，在盛放液態樹脂的槽里，用紫外線對光敏樹脂進行掃描，使光敏樹脂發生光聚合反應，形成固化的薄層。如此反復，層層固化，最終形成一件3D 產品。

立體光固化成型(SLA)打印工作原理

在這里，紫外線按照設計的掃描路徑，以由點到線、由線到面的順序照射到液態光敏樹脂表面，使光敏樹脂凝固聚合，產生圖案。

●熔融沉積成型法(FDM)

熔融沉積成型法(FDM)是20 世紀80 年代發明的一項3D 打印技術。FDM 技術的打印原理是：將各種熱塑性材料加熱熔化后由噴頭擠出，這些熔融狀態的材料冷卻(幾乎是瞬間冷卻)后便會凝固，并與底下的材料黏合在一起—也是一層一層地堆疊。FDM 技術的成本較SLA 低，尤其適合打印塑料制品及某些有機材料產品。

熔融沉積成型法(FDM)打印工作原理

●選擇性激光燒結(SLS)

當一層截面燒結后，工作臺下降，這時滾動裝置又會在上面均勻地鋪上一層粉末，開始新一層的燒結。如此反復操作，直到整個產品在粉堆里完成。在選材方面，玻璃，聚苯乙烯，以及金屬如鐵、鈦、銀、鋁等，都是SLS技術的理想材料。

選擇性激光燒結（SLS）打印工作原理

3D 打印的軟肋

柳暗花明—CLIP 3D打印技術

CLIP 技術主要依賴于一種既透明又透氣的窗口，該窗口能同時允許紫外線和氧氣通過，并能控制氧氣進入的量和時間。在這里，作為一種抑制劑，氧氣進入后能夠在樹脂內營造一個盲區，這種盲區最薄可達幾十微米(約為2~3個紅細胞的直徑)厚。在這些區域里，氧氣能抑制樹脂發生光聚合反應。紫外線發射器把要打印的模型的一個橫截面從下方投射出去，只有在沒被氧氣抑制的區域，樹脂才會發生固化。就這樣，固化一層，工作臺就會微微升起一層的高度，反復完成這一步驟，直到整個模型被打印出來。

連續液體界面制造技術(CLIP)打印工作原理

CLIP 打印機正在從液體樹脂里“拉”起一個埃菲爾鐵塔模型

由于這種打印方法采用的是整層范圍的照射固化，因此，其各個方向的抗拉強度十分均衡，而且打印速度較傳統的3D 打印快了25~100 倍。比如，一件產品用SLS 技術打印需要3.5 個小時，而用CLIP 技術只需要6.5 分鐘！

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