早期構(gòu)想與探索1859年，法國雕塑家弗朗索瓦?威廉姆（Fran?oisWillème）申請了多照相機(jī)實體雕塑（photosculpture）的，這是3D掃描技術(shù)的早期雛形。1892年，法國人JosephBlanther提出使用層疊成型方法制作地形圖的構(gòu)想，這是增材制造技術(shù)基本原理的初步探索。1940年，Perera提出類似設(shè)想，通過沿等高線輪廓切割硬紙板并層疊成型制作三維地形圖。

技術(shù)奠基與突破1972年，Matsubara在紙板層疊技術(shù)的基礎(chǔ)上提出了使用光固化材料的方法，為后續(xù)的3D打印技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。1983年，美國科學(xué)家查爾斯?胡爾受紫外線使桌面涂料快速固化的啟發(fā)，萌生了3D打印的想法，并發(fā)明了SLA（Stereolithography，液態(tài)樹脂固化或光固化）3D打印技術(shù)，他將其稱作立體平版印刷，3D打印技術(shù)由此正式誕生。1984年，立體光刻技術(shù)（SLA）正式發(fā)明，同年查爾斯?胡爾為該技術(shù)申請美國專利。1986年，查爾斯?胡爾獲得了快速原型技術(shù)的，創(chuàng)建了STL文件格式，并開發(fā)出世界上臺3D打印機(jī)，隨后以這種技術(shù)為基礎(chǔ)成立了世界上家3D打印設(shè)備公司3DSystems。 打印速度快，適合小批量定制生產(chǎn)。杭州金屬3D打印工廠

減少材料浪費：3D 打印是一種增材制造技術(shù)，它是根據(jù)模型的形狀逐步添加材料來構(gòu)建物體，相比傳統(tǒng)的減材制造方法，如切削、磨削等，能夠減少材料的浪費。在傳統(tǒng)制造中，大量的原材料會在加工過程中被切除掉，而 3D 打印只在需要的地方添加材料，提高了材料的利用率，降低了生產(chǎn)成本，同時也更加環(huán)保。分布式制造：3D 打印技術(shù)使得生產(chǎn)不再依賴大規(guī)模集中化的工廠和復(fù)雜的供應(yīng)鏈體系。通過數(shù)字化模型，產(chǎn)品可以在不同地點的 3D 打印設(shè)備上進(jìn)行本地化生產(chǎn)，減少了產(chǎn)品運(yùn)輸和庫存成本，提高了生產(chǎn)的靈活性和響應(yīng)速度。對于一些緊急需求的產(chǎn)品或偏遠(yuǎn)地區(qū)的產(chǎn)品供應(yīng)，分布式制造具有很大的優(yōu)勢。蘇州珠寶3D打印3D打印技術(shù)在藝術(shù)創(chuàng)作中廣泛應(yīng)用，實現(xiàn)復(fù)雜藝術(shù)品的制作。

SLA是立體光固化成型法（StereolithographyApparatus）的簡稱，是早實用化的3D打印技術(shù)之一。以下是關(guān)于它的詳細(xì)介紹：工作原理：SLA3D打印技術(shù)基于光聚合原理，以光敏樹脂為原材料。在計算機(jī)控制下，紫外激光束按照零件的分層截面信息，在液態(tài)光敏樹脂表面進(jìn)行逐點掃描。被掃描到的樹脂區(qū)域會因光聚合反應(yīng)而固化，形成零件的一個薄層。一層固化完成后，工作臺下降一個層厚的距離，然后繼續(xù)進(jìn)行下一層的掃描固化，如此層層疊加，終形成三維實體零件。

3D打印，也被稱為增材制造，是一種基于數(shù)字模型的技術(shù)。它從CAD軟件設(shè)計或數(shù)字庫中的電子文件開始，通過構(gòu)建準(zhǔn)備軟件將設(shè)計分解成層，然后生成3D打印機(jī)的路徑指令，逐層堆積材料終疊加成型。3D打印技術(shù)可以按照其生產(chǎn)的產(chǎn)品或使用的材料類型進(jìn)行分類，主要類型包括以下幾種：

材料擠出（MEX）原理：材料通過噴嘴擠出，通常這種材料是一根塑料細(xì)絲，通過一個加熱的噴嘴進(jìn)行熔化和擠出。打印機(jī)沿著構(gòu)建準(zhǔn)備軟件確定的路徑將材料放置在構(gòu)建平臺上，然后線材冷卻并凝固形成固體。子類型：熔融沉積建模（FDM）、建筑3D打印、微型3D打印、生物3D打印、熔融顆粒建模（FGM）等。材料：塑料、金屬、食品、混凝土等。特點：成本較低，材料范圍廣，但通常材料性能較低（如強(qiáng)度、耐用性等），且尺寸精度不高。 它支持遠(yuǎn)程制造，通過共享數(shù)字文件實現(xiàn)全球協(xié)作生產(chǎn)。

還原聚合類（光固化類）立體平板印刷（SLA）原理：使用特定波長與強(qiáng)度的激光聚焦到光固化材料表面，使之由點到線、由線到面的順序凝固，完成一個層面的繪圖作業(yè)，然后升降臺在垂直方向移動一個層片的高度，再固化另一個層面，層層疊加構(gòu)成一個三維實體。材料：光敏樹脂。數(shù)字光處理（DLP）原理：采用紫外數(shù)字投影技術(shù)，利用高分辨率的數(shù)字光處理器（DLP）投影逐層的進(jìn)行光固化。材料：光敏樹脂。LCD光固化原理：利用液晶顯示屏的原理，通過選擇性允許紫外光透過來實現(xiàn)曝光，也稱為Mask SLA技術(shù)。材料：光敏樹脂。考古修復(fù)，利用技術(shù)重現(xiàn)歷史文物。安徽不銹鋼3D打印定制

3D打印可以制造功能性產(chǎn)品，如可穿戴設(shè)備和電子元件。杭州金屬3D打印工廠

設(shè)計自由度：3D打印允許設(shè)計師和工程師以幾乎不受限制的方式創(chuàng)造復(fù)雜的幾何形狀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。這種設(shè)計自由度是傳統(tǒng)制造技術(shù)難以比擬的，它為創(chuàng)新和個性化設(shè)計提供了巨大的空間。快速原型制作：在產(chǎn)品開發(fā)周期中，3D打印可以迅速將設(shè)計概念轉(zhuǎn)化為實體原型。這縮短了從設(shè)計到測試的周期，加速了產(chǎn)品上市時間。成本效益：對于小批量或定制產(chǎn)品的生產(chǎn)，3D打印往往比傳統(tǒng)制造方法更具成本效益。它減少了模具制造、庫存管理等成本，并允許按需生產(chǎn)。杭州金屬3D打印工廠