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   來源：科技日?qǐng)?bào)

  《時(shí)代》周刊將3D打印產(chǎn)業(yè)列為“美國十大增長最快的工業(yè)”。據(jù)Wohlers Associates預(yù)測， 2015年將達(dá)到37億美元，并預(yù)計(jì)到2020年達(dá)到52億美元。隨著技術(shù)成果的推廣和應(yīng)用，3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展呈現(xiàn)出快速增長勢頭。

  從行業(yè)分布來看，用于消費(fèi)電子領(lǐng)域的打印技術(shù)仍然占主導(dǎo)地位，大約占20.3%的市場份額，其他主要領(lǐng)域依次是汽車（19.5%）、醫(yī)療和醫(yī)科（15.1%）、工業(yè)及商用機(jī)器（10.8%）；從區(qū)域分布來看，北美地區(qū)（40.2%）、歐洲（29.1%）、亞洲（26.3%）三大區(qū)域占主導(dǎo)地位，其中亞洲地區(qū)主要集中于日本（38.7%）及中國（32.9%）。

  三大技術(shù)類型支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展

  根據(jù)所用材料及生成片層方式的區(qū)別，產(chǎn)業(yè)不斷拓展出新的3D打印技術(shù)路徑和實(shí)現(xiàn)方法。可大致歸納為擠出成型、粒狀物料成型、光聚合成型三大技術(shù)類型，每種類型又包括一種或多種技術(shù)路徑。

  一是擠出成型。主要以熔融沉積成型（FDM）技術(shù)實(shí)現(xiàn)，與其他的3D打印技術(shù)相比，F(xiàn)DM是唯一使用工業(yè)級(jí)熱塑料作為成型材料的積層制造方法，打印出的物件可耐受高熱、耐受腐蝕性化學(xué)物質(zhì)、抗菌和抗強(qiáng)烈的機(jī)械應(yīng)力，被用于制造概念模型、功能原型，甚至直接制造零部件和生產(chǎn)工具。FDM技術(shù)被Stratasys公司、惠普公司作為核心技術(shù)所采用。2012年由Stratasys公司發(fā)布的超大型快速成型系統(tǒng)Fortus 900mc，代表了當(dāng)今FDM技術(shù)的最高成型精度、成型尺寸和產(chǎn)能，可被用于打印真正的產(chǎn)品級(jí)零部件。

  二是粒狀物料成型。主要分為兩類，一類是有選擇的在顆粒層中融化打印材料，而未融化的材料則被生成物件的支撐或薄壁以減少對(duì)其他支撐材料的需求。主要包括：3D System公司的sPro系列3D打印機(jī)采用的選擇性激光燒結(jié)（SLS）技術(shù)，德國EOS公司采用的可打印幾乎所有合金材質(zhì)的直接金屬激光燒結(jié)（DMLS）技術(shù),瑞典ARCAM公司采用的通過高真空環(huán)境下電子束將融化的金屬粉末層層疊加的電子束熔煉（EBM）積層制造技術(shù)。

  另一類是3D System公司的ZPrinter系列3D打印機(jī)所采用的噴頭式粉末成型打印技術(shù)。該系列打印機(jī)在噴每一層石膏或樹脂粉末的同時(shí)，都會(huì)通過橫截面進(jìn)行粘合，并重復(fù)該過程，直到打印完每一層。該技術(shù)允許打印全色彩原型和彈性部件，將蠟狀物、熱固性樹脂和塑料加入粉末一起打印還可以增加強(qiáng)度。

  三是光聚合成型。其實(shí)現(xiàn)途徑較多，其一是由美國3D System公司開發(fā)的用于生產(chǎn)固體部件的光固化成型（SLA）技術(shù)。該技術(shù)具有成型過程自動(dòng)化程度高、制作原型表面質(zhì)量好、尺寸精度高等特點(diǎn)，但對(duì)液態(tài)光敏聚合物進(jìn)行操作的SLA精密設(shè)備同時(shí)也要求苛刻的工作環(huán)境，且成型件多為樹脂類，強(qiáng)度、剛度、耐熱性有限，不利于長時(shí)間保存。

  其二是Objet公司的PolyJet噴頭打印機(jī)技術(shù)，噴射16-30μm超薄光敏聚合物材料層到構(gòu)建托盤上直至部件制作完成。該技術(shù)通常被用來設(shè)計(jì)支撐復(fù)雜幾何形狀的凝膠體材料，通過手剝和水洗即可去除。

  其三是德國EnvisionTec公司的Ultra 3D打印數(shù)字光處理（DLP）快速成型系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠構(gòu)建組合型的3D部件，并使用高分辨率的數(shù)字光處理器投影儀來固化液態(tài)光聚合物，從而快速精準(zhǔn)的完成模型的制造。