3D打印技术出现在20世纪90年代中期,又称为增材制造(AdditiveManufacturing,AM),是采用材料逐渐累加的方法制造实体制品的技术,有些类似于搭积木。3D打印以目标实体制品的三维(3D)模型数据为基础,先通过计算机建模软件对制品结构尺寸建模,再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面,即切片。打印机通过读取文件中的切片横截面信息,用液体状、粉状或片状的材料将这些截面逐层地打印出来,再将各层截面以各种方式粘接起来,从而制造出一个实体制品。
通俗地说,3D打印机是可以“打印”出真实的3D物体的一种设备,如打印一个机器人、玩具车、各种模型甚至是食物等。之所以通俗地称其为“打印机”,是参照了普通打印机的技术原理,因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似,只是打印材料有些不同,普通打印机的打印材料是墨水和纸张,而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”,通过电脑控制可以把“打印材料”一层层叠加起来,最终把计算机上的蓝图变成实物。
3D打印常用材料有尼龙玻纤、耐用性尼龙材料、石膏材料、铝材料、钛合金、不锈钢、镀银、镀金、橡胶类材料。相关数据的统计结果显示,3D打印材料市场份额中,塑料占47%,陶瓷占40%,金属和其他材料占6%,复合材料占7%。打印原材料按照材料性能可分为高分子材料、金属材料、无机非金属材料和复合材料。其中,应用于3D打印的树脂材料主要分为热塑性树脂和光敏树脂两大类。热塑性树脂有ABS树脂、聚碳酸酯(PC)、聚乳酸(PLA)、尼龙(PA)、聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)等。光敏树脂有帝斯曼的Somos树脂等。