哪種3D打印技術最適合您？

走進3D打印世界，你會感到非常困惑。打印機和相關服務種類繁多，不同種類之間的差別又常常非常復雜，難以理解。在對比不同的技術時，即使是像“哪種更快”、“哪種的成品更佳”或是“哪種更便宜”這樣的簡單問題，答案都很復雜，符合條件的描述更是一長串。使得選購3D打印機成了一項讓人遲疑懊惱的工作。現在我們來深度了解下目前六大主要3D打印技術，讓選購更加清晰明了。

SLA光固化設備

在過去的幾年中，光固化設備迅速崛起，從FDM中搶占了很大的市場份額。雖然不久前這項技術還被認為是昂貴不可及的，但是由于相關技術專利的到期，價格下跌，現在我們可以在可承受的價格范圍內體驗到高精度打印。

激光精度

SLA通過激光選擇固化小范圍樹脂來生產工件。激光一次掃描一層樹脂，完成一層后，平臺向上移動一級繼續掃描。激光束的光斑直徑可以非常小，達到高度細致（雖然光束越小，打印時間就越長）。SLA打印的工件不僅非常細致，而且表面也非常光滑。

樹脂

人們不選擇SLA的原因之一是其使用的樹脂材料。3D打印使用的樹脂具有中等毒性，在處理時需要及其小心。而且樹脂還有股刺激性氣味，需要在通風良好的環境下使用。雖然SLA設備現在的價格很優惠，但是樹脂材料的價格仍然很高，增加了設備的運行成本。大多數設備制造商堅持用戶購買他們的專利樹脂材料，這樣用戶就無法從其他處購買更優惠的樹脂材料以降低成本。

應用

SLA技術及其通用性，在工業上應用廣泛。最常用于快速原型制作，其高精度也非常適用于打印工具和模型。但是由于可使用材料的限制，SLA不太適用于打印消費品，同時其速度對于大型流水線生產而言也有點太慢了。

數字光處理（DLP）

DLP與光固化設備相似的地方是都是通過激光器固化樹脂，形成工件。關鍵的不同點是DLP不是使用狹窄的光束掃描每個層，而是所有層級一次性曝光固化而成。

與SLA的差異

盡管DLP在技術上與SLA非常相似，但是DLP打印的工件的外觀卻是非常不同。SLA打印的工件的表面更光滑，邊緣更圓，DLP打印的工件表面的紋路更佳，細節更精致。這些特點是優勢還是劣勢取決于打印的工件和期望效果。SLA打印的工件更平滑是因為所采用的激光頭可以彎曲移動，使粗糙的地方變得平滑。DLP的激光是通過小鏡面（振鏡）照射向樹脂材料，鏡面的大小決定了像素大小。因此，DLP采用方形像素打印彎曲邊緣時，要想有個絕對平滑的表面是不可能的。但是，因為DLP的像素大小通常比SLA的激光點小，所以DLP打印的工件可以更細致。

更適合密集的物體

因為DLP的工件都是一次性打印而成的，所以毫無疑問比SLA更快。當工件非常致密時，速度的優勢就能發揮到最佳。激光頭用狹窄的光束繪制致密的物品需要花費很長的時間，但是用DLP，一整層可以一次性完成。然而，對于很薄且中空的復雜型工件，SLA可能會更快。而且要注意的是，對于大型的高度精細的工件，可能沒有足夠的像素讓一整層都達到全精度。

應用

DLP與SLA的應用非常相似，廣泛應用于快速原型制作。在決定要使用SLA還是DLP時，最主要的因素就是打印工件的類型和期望的光潔度類型（參考以上）。

選擇性激光燒結（SLS）

SLS與SLA和DLP相同之處在于同樣采用了激光技術。但是SLS并沒有使用樹脂材料，而是采用粉末材料，其特點也全然不同。激將將粉末燒結（高溫下熔化），在構件室內逐層制作工件。

復雜的設計，無需支撐

SLS打印的最大優勢在于它可以打印設計高度復雜的工件。與其他3D打印類型不同，SLS不需要支撐結構，且可以生產出任意形狀的工件。因為粉末室中裝滿了粉末，打印完成的工件通常是被未使用的粉末完全包圍。粉未燒結的粉末為工件可能包含的懸掛結構提供了支撐。

難以置信的精細

SLS支持打印薄如紙片的工件。SLS打印機可以打印出書本形狀的工件，且其中的每一頁都可以翻。轉動的工件，如紡車和鉸鏈，都能通過設備直接生產出來。SLS打印機最常使用尼龍材料來生產堅固結實的可以當做成品直接使用的工件。

運行復雜，成本高昂

缺點是SLS設備體積大、價格高且需要操作培訓。其使用的粉末也非常貴，操作起來很麻煩（需要一直佩戴面罩）。需要注意的是粉末室在X和Y軸上必須一直裝滿粉末（Z軸只需要達到打印工件的高度）。這就意味著如果采用大型設備打印單一工件，那么就會造成大量的廢棄粉末。一些未燒結的粉末雖然可以再次使用，但是會降低工件的質量。因此，要想SLS設備的使用更加經濟，最好是在同一個粉末室打印多個工件或是打印幾乎占據了X和Y軸全部空間的寬型工件。

應用

SLS之所以比SLA和DLP更適合打印功能性工件的原因在于其可采用的材料更多，且工件打印質量非常高。SLS打印機可以生產及其耐用的功能性工件。這種技術在生產卡扣、機械接頭和鉸鏈上表現也非常出色。

熔融沉積成型（FDM）

FDM（也稱作FFF）是目前3D打印最普遍的一種形式。大多數桌面級3D打印機采用的是FDM技術。其價格低，易購買，是業務愛好者和發燒友的首選。設備沒有激光和樹脂材料，僅僅通過移動打印頭將少量的熔化的熱塑性塑料沉積下來，這種材料硬化迅速，以此逐層打印工件。

物美價廉

FDM最吸引人的地方在于價格便宜和使用簡單。桌面級FDM打印機的價格約為幾百美元，且體積緊湊，能滿足任何空間要求。且基本上是即插即用的，非專業人士使用起來非常容易。

質量差

然而，這類打印機如此便宜，是有理由的。FDM打印機打印質量與SLA的打印質量有天壤之別。FDM打印出的工件的細節受限于噴嘴頭的大小，通常在0.4mm的范圍內（比一些SLA打印機激光點尺寸的十倍還大），導致打印層厚大，表面的層級化非常明顯。后處理雖然可以一定程度上減輕層級化，但是與理想的效果還是相差甚遠。而且，FDM打印的工件彎曲嚴重（熱塑性塑料的冷卻收縮導致工件略微變形）。

應用

FDM深受業務愛好者的喜愛，在工業的應用也非常廣泛。這項技術非常靈活，支持多種材料，所以所有行業，從汽車到科研，都有使用到。是空間非常有限或沒有條件使用樹脂的實驗室或工作站的理想選擇。雖然工件的質量不夠完美，但是對于許多行業來說，它能以低成本簡化地將工件打印出來。

聚合物噴射打印

PolyJet 3D打印機和傳統的噴墨打印機在物理原理上非常相似，因此這兩種技術的命名也很相似。PolyJet打印有一些與FDM相同的特點，但是其打印的質量和靈活性與FDM的完全不在一個層面上。

無與倫比的材料使用靈活性

PolyJet打印的首要優勢就是可以一次使用多種不同顏色的材料打印工件。一個工件除了可以包含不透明和透明的材料，還可以有不同的硬度和柔韌性。這是所有其他3D打印解決方案努力想要達到的靈活性。與噴墨打印機中的墨盒相似，PolyJet打印機采用材料盒，材料盒通常是直接向制造商購買，多個材料盒可以一次性安裝完成。

極限細致

PolyJet打印機打印的工件層也是驚人地細致，層厚可達0.01mm，比這里提到的所有其他技術都更出眾。同時，其分辨率也非常之高，成品幾乎不需要后處理（除了移除支撐）。

小型工件的最佳選擇

PolyJet打印的缺點之一是打印大型工件的速度非常慢，但是打印小型工件（小于10-12cm）的速度非常快（比SLA快很多），因為打印頭不需要遠距離地移動。打印的工件越大，打印頭移動的距離就越遠，那么打印的速度就越慢。打印非常大的工件時，速度慢得難以忍受。這項技術也不便宜，設備通常比相當型號的SLA或DLP貴得多，且材料的價格也可能是其四倍之高。

應用

PolyJet打印是采用多種材料多種顏色打印小型高質量工件的最佳選擇。因此非常適用于直接打印消費者產品。這項技術在要求絕對精度的醫療行業里應用廣泛。PolyJet打印因為其高成本和大型工件打印速度慢，不那么適合快速原型制作。

連續液面生產（CLIP）

位于舊金山的Carbon在2014年發布他們的新的CLIP 3D打印方法時引起了一場不小的轟動。CLIP能達到之前認為是不可能的構件速度，3D打印的將來可能就是屬于這項了不起的新技術。但是目前，CLIP的供應有限且價格高到令人咋舌，超出了大多數人的能力范圍。

前所未有的高速打印

Carbon聲稱他們的設備M1和M2可以達到傳統光固化設備工件打印速度的100倍，同時他們也展示了在幾分鐘內完成復雜工件的打印。CLIP與DLP最為相似，但是不是逐層固化的，而是連續打印，過程看起來就像工件很神奇地從樹脂材料中出現一樣。這是通過選擇性地將樹脂暴露于光照和氧氣中，加速固化過程。打印出來的工件質量很好，但是不如SLS和PolyJet。需要注意的是，CLIP和其他技術一樣，除了SLS，在工件制作時都需要支撐。

天價

因為擁有專利，Carbon是CLIP打印機的唯一制造商，價格也是意料之中的高昂。這個情況和SLS之前的情況很像，SLS在2014年之前也是價格高昂，但是當相關專利到期后，競爭者就開始進入市場了。目前Carbon打印機價格昂貴，只提供訂購模式。

應用

CLIP的主要特點是其速度，能奇跡般地完成快速原型制作和縮短產品上市時間。使用CLIP的公司通常原先是使用注塑這一技術的，注塑的速度更慢，且缺少了3D打印快如閃點的靈活性。

總結