这需要结合高质量的软件、适合的材料和工业级的工具才能凭空创建3D对象。为了了解这种组合究竟是如何运行的，让我们仔细看看3D打印过程的三个基本步骤：首先，您需要一个3D文件，可以通过下载、3D扫描或自行设计。接着，选择所需的3D打印技术。最后，将您的设计发送到3D打印机生成所需的物体。

让我们仔细了解一下这些步骤的细节。

如何制作3D模型？至少有两种方案：使用3D建模软件，或通过3D扫描将现实世界的对象数字化。虽然这两种方案各有优缺点，但您的选择在很大程度上取决于项目的需要。如果您想更深入地研究该主题，请查看我们关于如何制作3D模型的指南。

顶尖的3D建模软件一大优势是其丰富的功能。作为一名专业人士，它可以帮助您创建可以想到的任何模型，从钟表的微型部件到围绕它的整个钟楼。这正是您凭空设计对象、对模型进行创意或获得无法扫描的对象模型所需要的。

在3D建模软件中设计自己的模型，最大优势是逼真的可视化、艺术表现力以及能够利用各个平台提供的3D素材库。这种方案也存在劣势，创建3D模型非常耗时，而且最终结果往往不准确。

关键词

3D扫描能够将您现实世界中的物体、人，甚至整个建筑物、场景或环境精确地数字化。

不必担心——最近有另一种方案十分流行，尤其针对专业项目。这种替代方案就是3D扫描，能够将您现实世界中的物体、人，甚至整个建筑物、场景或环境精确地数字化。您可以轻松使用任何建模软件完善3D扫描：这种综合的工作形式大多涉及在CAD或雕刻软件中编辑3D扫描数据。作为一种独立方案，3D扫描广泛用于逆向工程、质量检测、医疗健康、文物保护等领域。

无论何种领域，在复制现有物体时，3D扫描将为您节省大量的时间和精力，更不用说如果使用专业的3D扫描仪替代传统的3D建模工具，将能达到更高的精度水平。

当您的3D模型准备就绪，就可以开始打印了。这是3D打印软件大显身手的时候。软件通过对模型切片并将其发送到打印机，帮助您执行3D打印。

切片软件是3D模型和3D打印机之间需要的媒介。概括来说，“切片器”将您的文件翻译成3D打印机可以理解的格式和控制语言（对于大多数打印机来说，是G代码，而其他一些则以自有格式运行）。大量免费切片工具可满足家庭用户的需求。

这些程序被形象地称为切片器：导入模型并将其切成3D打印机工作所需的多个平面层。此类软件还能计算出最佳的打印机设置，例如层高、温度、打印速度，以及主要用于FDM的打印机最佳路径。

不同品牌的3D打印软件提供多样化的功能，包括切片、提供3D打印机的远程访问等等，以监测、控制和管理您的3D打印机并简化设备之间的通信。无论您喜欢哪一种，所有类型的3D打印软件都是整个生态系统必不可少的一部分。

对于有经验的用户和新手，无论是开源还是付费，都有许多选择。在过去几年，3D打印软件一直提供大量开发特性和新功能，因此您可以轻松找到适合无缝工作流程的合适工具。

谈到实际的打印，有大量技术可供选择，令人眼花缭乱。这是一个有助于您快速理解的概述：

这种3D打印技术有多种工作流程，这些工作流程都有同样的核心概念：将液体光聚合物放置在液槽中，并通过光源选择性地固化，直到逐层构建固体3D对象。

基于立体光刻的Vat光聚合的衍生是数字光处理和连续液面成型。

立体光固化成型(SLA): 最早的3D打印技术至今仍是最广为人知的技术。SLA也称为光固化或树脂打印。是将液态树脂放入液槽中，由紫外线激光通过液槽的透明底部聚焦在树脂上。光束逐层固化树脂，固体物体逐渐呈现出所需的形状，并被升降平台拖上来。

数字光处理(DLP) 是一种液槽聚合物改动版。它与上述SLA相似，因为同样是将液体聚合物固化为3D结构；使用的光源是主要区别。DLP是使用数字光投影仪将光背投在整个平台上的图像，以层状的形式同时固化所有点。由于投影仪是数字屏幕，每一层图像都由像素组成，因此3D层状结构由称为体素的矩形立方体组成。

连续液面成型(CLIP) 是专利的3D打印方法，最初由EiPi Systems拥有，目前由Carbon3D开发。由于CLIP是从SLA发展而来的，有许多相似之处：液槽底部由能照射到紫外线的液体聚合物，然后将液槽中固化的3D物体慢慢升起。不同之处在于打印过程是连续的。通过液槽底部一个薄膜无聚合区域，即所谓的“盲区”的特殊透氧膜。这个含氧区有助于未固化的聚合物在生产部分和投影之间保持液态，同时也能够流入固化的区域。

材料喷射是一种新生的3D打印技术，它使用紫外线固化液体光聚合物液滴来制造实体物体。这种方法可以很容易地与二维喷墨过程中的进程进行比较：在液体固化之前，它以非常小的液滴的形式喷射。MJ 3D打印机一次喷洒数百个聚合物液滴，一层又一层，直到零件完成。

粘合剂喷射是一种3D打印工艺，其中液体粘合剂被选择性地放置在一层金属、沙子、陶瓷或复合粉末颗粒上。为了形成一个固体零件，粘合剂喷射将打印头移到粉末床上，沉积粘合剂（简单地说就是胶水）的液滴，使粉末颗粒粘合在一起。每一滴粘结剂的直径约为80微米，因此分辨率很高。当该层完成后，粉末床向下移动，新的粉末层重新覆盖在之前打印层的表面。粘合剂的液滴再次沉积，这个过程重复进行，直到形成完整的零件。

这种方法使用热塑性材料的长丝，通过移动加热的打印机挤出机送入。材料被推过挤出机的喷嘴的过程中融化。挤出机按照预设的路径，将长丝沉积在构建的平台上，该平台也可以被加热以获得更好的附着力。当第一层完成后，下一层在它之上重复此过程，继续增长工件。当细丝冷却凝固时，物体就形成了。

熔融长丝制造(FFF)和熔融沉积成型(FDM): 材料挤出被广泛称为熔融长丝制造(FFF)，在3D打印爱好者中广受欢迎。相对的，熔融沉积建模是同一工艺的专利术语，由S. Scott Crum在1980年代发明，并在十年后由Stratasys商业化。随着该技术的专利到期，FDM已成为最便宜的——也是最可用和最容易获得的——3D技术。开源研发社区RepRap的出现，让FDM成为全球DIY人士们最喜爱的技术。材料挤压在工业上也用于制造具有复杂几何形状的零件。

在3D打印过程中，热源有选择地将粉末颗粒在构建的区域内融合，形成固体部件，称为粉末床融合(PBF)。让我们了解一下不同种类的PBF。

选择性激光烧结(SLS): 使用的主要材料是聚合物粉末，它被加热并沉积在一个构建平台上。在这一步之后，一束二氧化碳激光扫描表面，选择性地烧结粉末。激光使整个横截面凝固，然后构建平台向下移动一层，为新的粉末层腾出空间。然后，物体的下一个横截面被再次烧结，并在最近的凝固层上再次烧结——这个过程重复进行，直到物体制造完成。作为收尾工作，该物体用加压空气进行清洗，并进行刷洗。

直接金属激光烧结(DMLS)和选择性激光熔化 (SLM): 基于几乎相同的原理，直接金属激光烧结（DMLS）和选择性激光熔化（SLM）专门用于生产金属零件。SLM被用来完全熔化金属粉末，如铝、不锈钢或钴铬，以形成固体物体，而DMLS不熔化粉末——相反，加热并在分子水平融合它们。DMLS对合金进行烧结，包括钛基合金。

多射流熔融(MJF): 多射流熔融(MJF)技术与上述方法略有不同：它不是在固体层上放置一个新的层，而是在前一层仍然处于熔化情况时添加新的制剂。从技术上讲，它使用喷墨阵列来涂抹助熔剂和细化剂，然后通过加热元件将它们融合成固体层。无需激光，因为细化剂是沿着特定轮廓喷射的。当物体完成后，粉末床被移到加工台，在那里大部分松散的粉末被集成的真空吸尘去除。与借助SLS制造的物体相比，这种技术提供了更高的密度和更低的孔隙率，从而为最终部件创造了一个更光滑的表面。

电子束熔化(EBM): 这项技术是另一种粉床融合方法。电子束熔化使用电子，即高能束，来熔化金属粉末的颗粒。SLM使用激光束作为能量来源，而EBM则使用电子束，其余过程非常相似。由于能量密度较高，EBM的速度要快得多，但其使用仅限于导电材料，如锆或钛。

下一类3D打印技术是片材层压(SL)，也称为层压物体制造(LOM)。是由Helisys Inc.开发的快速原型制作系统，涉及通过热量和压力融合材料层（涂有粘合剂的纸、金属或塑料层压板）。该技术由总部位于以色列的Solido 3D推广，公司打印了由聚氯乙烯(PVC)和特殊粘合剂制成的部件。然后用激光或刀将融合层切割成所需的形状。基于纸张的Sheet Lamination技术尚未广泛应用，开发者正不断尝试以完善此方法。

一项较为复杂的3D打印工艺——定向能量沉积（DED），由于DED 3D打印机是需要更多空间、技术和控制的大型工业设备。通常用于修复现有的工业部件，如螺旋桨或涡轮叶片，或添加一种不同的材料，而不是从头开始制造新的部件。

这种方法涉及直接用激光或电子束熔化材料（主要是金属粉末或线源材料），同时通过可以在多个方向移动的喷嘴将其沉积到增长部件上。该部件通常在连续几层沉积之间的过程中进行3D扫描。

其中一些流行术语包括直接金属沉积(DMD)、激光工程净成形(LENS)、激光沉积焊接(LDW)、电子束增材制造(EBAM)和3D激光熔覆。

现在您已经充分了解了3D打印机创建实体对象的过程，接下来可能您想知道常见的3D打印材料有哪些。简单来说，就是在3D打印机中作为“墨水”使用的材料。这些材料种类繁多，因此在为您的项目选择合适的材料时，需要考虑该对象的应用和设计。

下面是不同的3D打印技术中最常采用的打印材料的快速简介。值得注意的是，这些材料中有许多不仅仅局限于特定的3D打印技术。

SLA、DLP、Multijet或CLIP等技术采用不同形式坚硬而精致的树脂。树脂或光聚合物本质上是可用于3D打印的液体，具有高强度耐化学性和低收缩性。与其他适用3D打印的材料相比，树脂有时在强度和柔韧性方面仍有局限，但仍有诸多的应用形式，具有多种光学、机械和热性能。由于树脂的高光反应性，通常需要更繁琐的存储，这也成为其中一个限制。

标准树脂作为最经济的SLA材料，能生产具有精细特征和光滑表面的高分辨率打印。广泛用于原型设计应用，这种半透明的材料提供了良好的细节水平，但在设计方面受限，因为在打印过程中需要为模型提供支撑架构。

工程树脂为工程专家提供适用于不同领域更广泛的材料选择。是具有坚固、快速、耐用和耐热等类型的树脂。这里众多的类型就不展开介绍了，但所有这些树脂都需要紫外线光照后固化才能充分发挥其机械性能。

丙烯腈丁二烯苯乙烯（ABS）:一种常见的热塑性聚合物，用于制造乐高积木而闻名。“热塑性”这种材料在受热时会变成液态且柔韧（具有“玻璃转化”）。也就是说：ABS可以加热到熔点、易于成型并快速固化。应用广泛，相当坚韧（曾经踩过乐高积木？），并且完美地保留了色彩。作为一种无毒材料，同时防水和耐化学腐蚀。然而它也有一个缺陷，就是需要规避紫外线照射——这就是为什么不适合长时间在户外使用。

高抗冲聚苯乙烯（HIPS）:经常与ABS一起使用的易溶解的支撑材料，具有与其它3D打印材料搭档使用的特性。不过，它还是稍轻一些，更耐冲击，而且成本低。当用于支撑结构时，HIPS会瞬间溶解在d-Limonene中，从而可以准确去除支撑。这种材料易于打印，对于评估快速预生产原型大有裨益。

高密度聚乙烯（HDPE）:由乙烯单体制成的热塑性聚合物，名为高密度聚乙烯（HDPE），用于生产管道、土工膜、可回收塑料瓶和包装（回收标记2号），甚至是塑料木材。HDPE的熔点约为230摄氏度（446华氏度），有相当大的强度、密度比，有时可以取代ABS，用于制造更轻、更坚固、更灵活的部件。然而，这需要可控制的高温、加热的打印床和耐高温的挤出机。

聚乳酸（PLA）是一种高分子塑料，由甘蔗或玉米等农作物制成，是市场上最环保和最受欢迎的长丝之一：与ABS相比，这种材料价格低廉，可生物降解，更易于进行打印，且温度较低。缺点是，PLA的耐热性能较差，且易脆。PLA被称为桌面3D打印的首选材料，也被用于制造许多专业领域的部件。

复合材料通常将PLA、尼龙或PET基体与不同的颗粒或纤维结合在一起。简单来说，将这些材料结合起来利用其原有特性。例如，在经过一些精加工后，最终的3D模型可以拥有实木或金属的美感，而细丝仅包含约30%的木质或金属颗粒。添加颜色和调节试验温度也可以改变3D打印部件的最终外观。

复合材料的另一种类型是带有增强纤维的材料。这一类最常见的三种是碳纤维、玻璃纤维和凯夫拉纤维。由于纤维又脆又薄，也被看作烹饪前的意大利面——不易于单独使用。然而，当与之称为基体的塑料混合时，却是在创造强大、轻量级的3D部件中必不可少的。

陶瓷:尽管3D打印通常与塑料、树脂和复合材料联系在一起，但陶瓷在3D打印材料中已经占据了一个特殊的位置。由于其耐用性、耐化学性、美观和质感特别吸引人，还具有喜人的成本效益了，陶瓷材料可用于3D打印任何东西，从工业零件到牙科植入物，再到餐具及艺术项目。陶瓷通常被分为传统陶瓷（由粘土制成——炻器、陶器和瓷器）和技术或工程陶瓷（常见的包括氮化铝、氧化锆、氮化硅、碳化硅和氧化铝）。通常，用陶瓷3D打印的物体就像传统的制陶工艺一样进行烧制和上釉。

尼龙:是原型设计和终端生产的理想材料，是SLS的常用材料。由于坚固耐用，这种工程热塑性塑料适用于复杂的组装部件。当受到紫外线、高温、水和化学溶剂的作用时，也具有很高的抗性。尼龙是聚酰胺家族的一部分，与铝化物、碳或玻璃等材料组成的复合材料用途非常广泛，经常用于多种3D打印技术。

热塑性聚氨酯（TPU）:被称为热塑性弹性体（TPE）的塑料和橡胶的组合是制造柔性丝的材料。天然的弹性使这种材料能够轻松弯曲。热塑性聚氨酯（TPU）是最广泛使用的TPE类型，因此该术语通常指代整个类别。其橡胶特性使TPE成为许多项目的理想选择，从家用电器和医疗设备到印花服饰、玩具和手机壳。柔性长丝在冷却和凝固之前，几乎可以被塑造成任何形状，但它们也有一些缺陷。例如，这类材料可能很难打印，会出现拉丝或斑点。

极其细的金属粉末，如黄铜、青铜、钢或铜被注入金属丝中。金属粉末、聚乳酸和粘结聚合物的比例可能会有所不同，但这些长丝仍然比塑料重得多，尽管不如纯金属重。用这种材料打印的最终物品，尤其是在抛光后，会具有金属般逼真的外观和触感。例如，金属丝非常适合打印比实际青铜件轻巧许多的小雕像或雕塑。然而，这种材料往往比较粗糙，也就是说，在打印时需要使用耐磨喷嘴并且随时清理可能发生的堵塞。