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武漢易成三維科技深入介紹材料擠出、材料噴射、粉末床熔融、光聚合等3D打樣工藝

概述

自發(fā)明以來(lái)的近40年中，3D打印或增材制造已經(jīng)取得了顯著的進(jìn)步和多樣化。ASTM International是建立和定義行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的全球協(xié)會(huì)，為3D零件制造的不同方法創(chuàng)建了特定的類別。下面的列表包括其中一些類別，但是每年都會(huì)出現(xiàn)新的過(guò)程和雜交，挑戰(zhàn)全球定義。
目前的增材制造類別或系列是：材料擠出，材料噴射，粉末床熔融，光聚合，粘合劑噴射，定向能沉積和片材層壓。

材料擠出： FDM

材料擠出是增材制造，其中通常熔化的異形材料珠通過(guò)計(jì)算機(jī)控制的噴嘴擠出。這種材料建立在自身，構(gòu)建平臺(tái)或支撐結(jié)構(gòu)之上，以形成零件的形狀。

熔融沉積建模

熔融沉積建模，F(xiàn)DM，也被稱為熔融長(zhǎng)絲制造，F(xiàn)FF，在其桌面對(duì)應(yīng)物中。FDM工藝使用一卷熱塑性材料。長(zhǎng)絲材料未卷曲并送入加熱的擠出機(jī)，在那里由噴嘴沉積。對(duì)于大多數(shù)FDM平臺(tái)，噴嘴在X和Y方向上移動(dòng)，而平臺(tái)在形成零件時(shí)在Z方向上進(jìn)一步移動(dòng)。

FDM具有用戶友好的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樗恍枰芊獾臉?gòu)建室或復(fù)雜的熱性能。原材料也易于在開放環(huán)境中處理和儲(chǔ)存。由于材料在沉積后立即硬化，因此FDM工藝需要支撐結(jié)構(gòu)來(lái)支撐懸垂特征。這也允許在零件的實(shí)心中心之外生成各種填充物。填充物用于減少用于生產(chǎn)具有大內(nèi)部質(zhì)量的零件的材料和時(shí)間。填充物看起來(lái)像零件中的內(nèi)部網(wǎng)格。雖然填充物確實(shí)對(duì)重量和價(jià)格有好處，但與實(shí)心填充相比，它們可能會(huì)降低零件的強(qiáng)度。

商業(yè)使用的平臺(tái)通常具有至少兩種材料和擠出頭的FDM機(jī)器 - 一種用于零件，另一種用于支撐材料。支撐材料通常可溶于氫氧化鈉（NaOH）或苛性堿溶液，在浸泡循環(huán)后僅留下完成的部分。像武漢易成三維科技這樣的專業(yè)3D打印服務(wù)使用Stratasys Fortus FDM系列，因?yàn)樗哂懈呖煽啃?，多樣化的材料選擇，并構(gòu)建了長(zhǎng)達(dá)三英尺的平臺(tái)。

材料噴射：聚噴嘴

材料噴射是一種選擇性地將材料的微滴沉積在構(gòu)建平臺(tái)上的過(guò)程。材料噴射看起來(lái)類似于3D噴墨打印工藝，可以生產(chǎn)高細(xì)節(jié)的零件，并且通常具有使用多種材料，多種顏色或兩者的能力。它通過(guò)有選擇地逐個(gè)像素地沉積材料來(lái)實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。
這不要與粘合劑噴射混淆，其中噴射粘合劑用于將材料逐層粘合在一起，通常在粉末床上。材料噴射是直接沉積零件材料。

PolyJet是"聚合物噴射"的一種門釘，是一種材料噴射工藝，使用噴墨選擇性地沉積UV固化的液體樹脂。打印頭上的燈在一次運(yùn)動(dòng)中固化沉積的材料，使液體硬化，并且構(gòu)建托盤逐漸遠(yuǎn)離打印頭以達(dá)到構(gòu)建高度。PolyJet 需要一種以相同方法沉積的支撐結(jié)構(gòu)，看起來(lái)像凝膠。PolyJet 支撐結(jié)構(gòu)通常手動(dòng)移除以保持精細(xì)細(xì)節(jié)，然后用水射流或可溶性浴完成作為精加工步驟。由于支撐結(jié)構(gòu)是另一種被噴射的材料，因此除非像蘇格蘭-Brite墊一樣用磨料徹底處理或擦洗，否則零件的外表面通常存在模糊的差異，否則會(huì)產(chǎn)生粘稠的感覺。

數(shù)字材料

材料噴射的一個(gè)獨(dú)特特征是能夠獲取單個(gè)材料并將其沉積在微觀數(shù)字矩陣中，以修改整體零件屬性。例如，PolyJet 的 Vero 系列是剛性、類似塑料的光敏聚合物，其 Tango 系列是類似橡膠的材料。Tago材料固有地具有較低的邵氏A硬度計(jì)，但是在矩陣中加入一些Vero剛性材料的數(shù)字材料可以模擬更高的邵氏A值，甚至更低的邵氏D值，而無(wú)需調(diào)整打印機(jī)中的進(jìn)紙材料。

數(shù)字材料還可用于將著色樹脂組合在一起，以在零件上以三維方式打印顏色、圖像和紋理。結(jié)合不同剛度和硬度的打印能力，材料噴射平臺(tái)是用于工程和營(yíng)銷評(píng)估的強(qiáng)大工程原型平臺(tái)。

PolyJet 中的數(shù)字組合由軟件（前綴 DM-）預(yù)定義，通常具有剛性和柔性材料之間的機(jī)械性能。

多材料和模擬二次成型

數(shù)字材料可以有選擇地應(yīng)用于3D模型的數(shù)字實(shí)體。這可以用來(lái)模擬包覆成型的零件，通常橡膠特征在剛性基板上，例如手柄，而不需要單獨(dú)的印刷品。在某些制造技術(shù)中，這也可用于構(gòu)建支撐或犧牲結(jié)構(gòu) - 例如XJet的技術(shù)，該技術(shù)可以通過(guò)材料噴射打印金屬和陶瓷。

粉末床熔融：SLS、HP MJF、DMLS

粉末床熔融
粉末床熔融或PBF是一種增材制造工藝，其中塑料或金屬部件通過(guò)選擇性地熔化粉末原材料中的模型特征而形成。通常，該過(guò)程是逐層完成的，將零件與熱源（如激光）融合在一起。由于PBF在真實(shí)金屬和熱塑性塑料中產(chǎn)生完全致密的部件，因此它被廣泛用于最終用途的生產(chǎn)組件。

此外，塑料PBF的優(yōu)點(diǎn)是不需要犧牲支撐結(jié)構(gòu)。這意味著可以使用所有可用的生成卷將部件批量嵌套在生成中。使用PBS工藝的印刷熱塑性塑料部件懸浮在松散的，未熔融的粉末中，這些粉末通常在后處理過(guò)程中通過(guò)噴砂去除。由于這些優(yōu)點(diǎn)，PBF塑料工藝（如選擇性激光燒結(jié)和HP Multi Jet Fusion）往往是快速生產(chǎn)最終用途3D打印塑料零件的最經(jīng)濟(jì)方法。
復(fù)雜性、晶格和數(shù)字泡沫
許多PBF制造技術(shù)的一個(gè)共同主題是它們能夠準(zhǔn)確地生產(chǎn)復(fù)雜的有機(jī)特征。這些特征通常非常復(fù)雜，以至于需要復(fù)雜的3D計(jì)算機(jī)生成軟件，例如用于拓?fù)鋬?yōu)化或晶格生成的軟件。特別是晶格，非常適合PBF工藝，因?yàn)樵诮馕鼍?xì)特征時(shí)，該工藝通常更寬容，并且材料本身更堅(jiān)固。晶格結(jié)構(gòu)可以產(chǎn)生強(qiáng)大的結(jié)構(gòu)特征，而不會(huì)產(chǎn)生不必要的重量;航空航天和醫(yī)療應(yīng)用的強(qiáng)大應(yīng)用程序。
在一些熱塑性PBF平臺(tái)中，例如選擇性激光燒結(jié)，使用晶格與延展性材料相結(jié)合可以產(chǎn)生"數(shù)字泡沫"。這些數(shù)字泡沫可以進(jìn)行調(diào)整，以吸收沖擊并通過(guò)3D可打印的開孔設(shè)計(jì)分配能量。數(shù)字泡沫可以替代填充物，鞋墊，運(yùn)動(dòng)服和其他生活方式行業(yè)中泡沫的傳統(tǒng)用途。由于晶格的開放結(jié)構(gòu)，數(shù)字泡沫比閉孔澆注、鑄造或模塑泡沫提供更好的通風(fēng)和熱量分布。

選擇性激光燒結(jié)，俗稱SLS，是一種激光粉末床熔融工藝（LPBF），其中一層細(xì)小的尼龍粉末鋪在加熱的腔室中，激光將熔合零件的橫截面。一旦在 XY 和 Z 方向上融合了一整層橫截面，將該層融合到已創(chuàng)建的零件特征，構(gòu)建區(qū)域就會(huì)逐漸向下移動(dòng)，并沉積一個(gè)新層以供該過(guò)程重復(fù)。工業(yè)SLS 3D打印設(shè)備的主要參與者是EOS（Electro Optical Systems）和3D Systems。工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)正在出現(xiàn)，例如Farsoon，隨著關(guān)鍵專利以及FormLabs和其他低成本替代品設(shè)備的到期。

SLS是一種制造散裝塑料零件的強(qiáng)大方式，因?yàn)闆](méi)有支撐結(jié)構(gòu)要求。熔融工藝稱為燒結(jié)，可產(chǎn)生具有啞光、方糖狀表面光潔度的固體部件。通常，SLS部件由尼龍制成 - 最著名的是尼龍12（聚酰胺12，PA12），因?yàn)槿垠w溫度窗口非常窄且粘度高，從而在部件上實(shí)現(xiàn)更好的控制和特征分辨率。SLS工藝還可以生產(chǎn)尼龍11（聚酰胺11，PA11），TPU，PS，PP，PEKK，PEEK等部件。尼龍12和尼龍11的變體是迄今為止最商業(yè)化的。

一些 SLS 材料已使用不同的填料選項(xiàng)（如玻璃珠、礦物、碳和阻燃添加劑）進(jìn)行了增強(qiáng)和改性。重要的是要注意，由于原材料的粉末狀態(tài)，碳纖維等添加劑不是長(zhǎng)鏈，但是它們可以幫助使零件更輕，更硬，但以零件延展性為代價(jià)。

3D 打印粉末床融合工藝。與選擇性激光燒結(jié)（SLS）一樣，該過(guò)程從熱塑性材料的加熱粉末床開始。但是，HP MJF 不使用激光來(lái)熔斷 SLS 等部件。MJF平臺(tái)使用噴墨熔融劑，該熔斷劑將專門沉積在該構(gòu)建層的零件橫截面上。第二種材料（稱為詳圖設(shè)計(jì)劑）也沉積在熔融劑的邊緣周圍，以便為零件切片創(chuàng)建定義的邊緣。這是在一次運(yùn)動(dòng)中快速完成的，然后是一個(gè)貫穿整個(gè)構(gòu)建區(qū)域的熱棒。發(fā)射的熱量不足以熔化未接觸的材料，但確實(shí)會(huì)導(dǎo)致熔化，其中存在熔融劑，從而形成固體零件特征以及熔融到下面的零件層。一旦熱棒通過(guò)，構(gòu)建區(qū)域就會(huì)略微降低，并平滑地沉積一層新鮮粉末，以便重復(fù)該過(guò)程。

與 SLS 一樣，HP MJF 可以構(gòu)建沒(méi)有支撐結(jié)構(gòu)的部件，因?yàn)樗鼈冊(cè)跇?gòu)建過(guò)程中懸浮在未熔融的粉末中。隨后在后處理過(guò)程中將零件與粉末分離，并進(jìn)行噴砂處理以除去多余的材料。與 SLS 相比，HP MJF 的一個(gè)具體優(yōu)勢(shì)是融合每層所需的時(shí)間。SLS使用激光，該激光將通過(guò)在粉末床上的之字形運(yùn)動(dòng)快速融合該層。對(duì)于較大的橫截面，激光器每層將花費(fèi)更多時(shí)間，這將因每個(gè)構(gòu)建層而異。對(duì)于 HP MJF 系統(tǒng)，由于噴墨沉積熔融劑和詳圖繪制劑在構(gòu)建區(qū)域中快速傳播時(shí)同時(shí)存在，因此每層熔點(diǎn)的融合更加一致。接下來(lái)是同樣快速的熱棒移動(dòng)，在層之間留下不變的熔化時(shí)間。與 SLS 平臺(tái)相比，HP MJF 具有更高的整體構(gòu)建吞吐量，這使其成為 SLS 的強(qiáng)大替代方案。由于每層暴露于熱量的時(shí)間減少，該材料也更具可回收性，這可能會(huì)降低構(gòu)建性能。目前，SLS在構(gòu)建尺寸和材料選擇方面仍然具有優(yōu)勢(shì)。

由于該過(guò)程與SLS相似，因此許多材料選擇都是基于尼龍（聚酰胺，PA）的。整體零件性能與SLS相似，抗疲勞性略高。由于采用了融合劑和細(xì)節(jié)處理劑，HP MJF 部件在外部呈現(xiàn)啞光灰色，在內(nèi)部呈現(xiàn)深黑色。以下是 HP MJF 可用的一些常見材料。

• HP Multi Jet Fusion 3D
  打印材料包括：HP 3D 高可重用性 PA 12采用通用尼龍 12 制造零件。這是該工藝中最廣泛使用的材料。PA 12 是剛度和柔韌性的良好結(jié)合，適用于軸承座、固定裝置和管道系統(tǒng)。
  
  HP 3D 高可重用性 PA 12 玻璃珠是另一種常見的材料，與 PA 12 相比，可提供 30% 的玻璃填充，從而提高剛度。該材料尺寸更穩(wěn)定，不易翹曲和撓曲。
  
  HP 3D 高可重用性 PA 11是一種尼龍 11，比尼龍 12 更具延展性。PA 11 適用于可能需要更高抗沖擊性的卡扣、夾子和特征。
  巴斯夫Ultrasint TPU01是一種具有類似橡膠柔韌性的熱塑性聚氨酯材料。TPU 可用于可穿戴設(shè)備、數(shù)字泡沫、鞋墊和其他需要堅(jiān)韌的橡膠狀材料的功能。
  越來(lái)越多的材料正在商業(yè)化。

惠普彩色 3D 打印

惠普開發(fā)了特定的熔融和細(xì)節(jié)代理，可以使用 Multi Jet Fusion 工藝為零件賦予顏色。此過(guò)程有可能直接在打印中添加顏色，徽標(biāo)，標(biāo)記和其他功能，而無(wú)需后處理。顏色和詳細(xì)信息必須嵌入到兼容文件中，例如顏色 STL、VMRL、AMF 或 3MF 格式。

直接金屬激光燒結(jié)

直接金屬激光燒結(jié)（DMLS）是一種金屬增材制造工藝，其中粉末材料通過(guò)激光逐層熔合，形成致密的金屬物體。DMLS的其他名稱是直接金屬激光熔化（DMLM），LaserCusing和選擇性激光熔化（SLM）。與其他粉末床熔融（PBF）工藝一樣，DMLS將選擇性地熔化和融合每層3D打印部件的橫截面，并具有足夠的能量，使熔化的材料也與下面的層融合。與選擇性激光燒結(jié)等塑料PBF技術(shù)不同，DMLS要求第一層與構(gòu)建板熔合，以及由于熔化和冷卻金屬時(shí)產(chǎn)生的強(qiáng)烈應(yīng)力而產(chǎn)生的犧牲支撐結(jié)構(gòu)。這意味著DMLS中的3D打印金屬部件可以彼此相鄰嵌套，但不能像塑料粉末床技術(shù)那樣彼此上方嵌套。

通過(guò)DMLS的金屬3D打印部件將具有啞光顆粒表面，類似于鑄造部件。這是由于基材是粉末，以及激光在構(gòu)建零件時(shí)如何融合特征。支撐的面孔通常會(huì)顯示小酒窩或網(wǎng)格狀圖案，其中犧牲結(jié)構(gòu)被移除。金屬3D打印平臺(tái)包括來(lái)自EOS，SLM Solutions和Concept Laser等工業(yè)OEM的平臺(tái)。

直接金屬3D打印材料包括：

• 鐵基合金，如316L不銹鋼、17-4PH不銹鋼和馬氏體時(shí)效鋼，用于工業(yè)、汽車和醫(yī)療應(yīng)用。
• 像AlSi10Mg這樣的鋁合金在剛性，輕質(zhì)，3D打印和鑄造鋁部件的直接替代品中非常受歡迎。
• 鈦基合金，如Ti6Al4V 5級(jí)鈦和ELI鈦，用于航空航天和醫(yī)療應(yīng)用。
• 鈷基合金，如鈷鉻鉬（CoCrMo）用于醫(yī)療設(shè)備。
• 銅基合金（如 CuCr1Zr 合金）為熱管理設(shè)備和電氣連接器提供了設(shè)計(jì)自由度。
• 鎳基合金由于其在高溫下的性能而廣泛用于航空航天。鉻鎳鐵合金718和鉻鎳鐵合金625是DMLS中使用的兩種常見鎳合金。
• 越來(lái)越多的材料正在商業(yè)化。

光聚合是業(yè)內(nèi)歷史最悠久的增材制造工藝之一。該過(guò)程包括一個(gè)材料室，其中包含使用紫外線（UV）光選擇性固化的液體材料。通常，這是紫外激光或紫外DLP投影儀。構(gòu)建板遠(yuǎn)離固化表面，樹脂通過(guò)重涂刀片引入，或者樹脂可能自然地流入下一層。由于固化的特殊性質(zhì)，大桶光聚合中使用的材料是熱固性光聚合物。這些材料經(jīng)過(guò)專門設(shè)計(jì)，可以"像"不同的常見熱塑性塑料，如ABS，聚丙烯或聚碳酸酯。在初始打印之后，大多數(shù)3D打印的光聚合物需要在專門的腔室中進(jìn)行二次紫外線固化。某些材料還需要熱固化后激活材料中的潛在特性，以提高性能。

與選擇性激光燒結(jié)（SLS）或熔融沉積建模（FDM）等其他工藝相比，Vat光聚合工藝（如立體光刻（SLA））以在打印件中實(shí)現(xiàn)令人難以置信的高細(xì)節(jié)以及更光滑的表面而聞名。與FDM和DMLS一樣，該過(guò)程需要使用犧牲支撐結(jié)構(gòu)來(lái)產(chǎn)生懸垂特征。這需要將打印的第一層零件融合到構(gòu)建板上。

光聚合中的構(gòu)建方法

雖然結(jié)果相似，但使用大桶光聚合來(lái)生長(zhǎng)3D打印部件的主要方法有兩種。第一種是構(gòu)建板從樹脂槽的頂部開始向下移動(dòng)，當(dāng)零件在每個(gè)相應(yīng)的頂層上固化時(shí)，浸沒(méi)到樹脂中。在這種方法中，用重涂刀片鋪展液態(tài)樹脂，以在UV光束暴露之前形成光滑的表面。紫外激光或DLP投影位于樹脂上方，向下照射到表面上。每一層循環(huán)都會(huì)使下面層上的樹脂硬化。這通常在較舊的平臺(tái)以及大幅面機(jī)器上發(fā)現(xiàn)。

另一種方法是將構(gòu)建托盤開始浸沒(méi)在樹脂桶中，然后在層固化時(shí)逐漸向上和向上移動(dòng)到樹脂上方。在這種情況下，零件是倒置構(gòu)建的。為了獲得紫外線固化，樹脂盆必須具有透明的底部，允許激光或投影通過(guò)。這種方法的一個(gè)好處是打印所需的樹脂更少，只需要足夠的樹脂即可完全覆蓋盆底以進(jìn)行均勻固化。這種方法也不需要重涂器，并且通常依靠自然液體流動(dòng)來(lái)填充構(gòu)建托盤向上移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的間隙。其中一些系統(tǒng)具有搖擺機(jī)制，以促進(jìn)材料流動(dòng)，并有助于釋放粘附在樹脂盆透明底部的任何硬化構(gòu)建材料。用這種方法制造的零件也可能受益于更多的再生材料從零件滴回構(gòu)建區(qū)域。這些類型的平臺(tái)通常規(guī)模較小，但是，使用此方法正在出現(xiàn)較大的平臺(tái)。

立體光刻

立體光刻，通常被稱為SLA，是一種常見的3D打印過(guò)程，使用大桶光聚合來(lái)創(chuàng)建對(duì)象。SLA部件由紫外線（UV）光選擇性地從底部到頂部逐層固化橫截面輪廓形成。紫外光通常來(lái)自紫外激光，但也可以由數(shù)字光投影儀（DLP）產(chǎn)生。DLP方法受益于能夠立即固化整個(gè)橫截面，從而縮短層間的時(shí)間。

SLA材料通常設(shè)計(jì)為與傳統(tǒng)熱塑性塑料一樣，但屬于熱固性聚合物。打印后，SLA材料在專門的光室中經(jīng)過(guò)紫外線固化，以確保所有材料完全硬化。犧牲支撐結(jié)構(gòu)在SLA過(guò)程中用于啟用懸垂功能。這些支撐是手動(dòng)移除的，殘留特征可以很容易地打磨。

由于SLA部件由樹脂制成，因此其自然打印表面比其他3D打印方法更光滑。SLA 3D 打印受益于簡(jiǎn)單的后處理，如噴蒸汽、打磨、拋光或噴漆。這使得SLA材料成為裝飾原型，模型制作以及擬合檢查工程模型的理想選擇。透明樹脂，如Accura ClearVue，可以使用手動(dòng)拋光和有光澤的透明涂層進(jìn)一步后處理，以實(shí)現(xiàn)近光學(xué)清晰度。

數(shù)字光合成

Carbon，Inc.開發(fā)了一種稱為數(shù)字光合成?或DLS?簡(jiǎn)稱為DLS的過(guò)程。該過(guò)程生長(zhǎng)的部件類似于基于DLP的SLA方法，其中構(gòu)建托盤開始浸沒(méi)在樹脂浴中，并且DLP UV橫截面通過(guò)樹脂盆的透明底部投射。當(dāng)材料固化時(shí)，構(gòu)建板與零件一起從盆中抬起。

碳纖維DLS?為印刷工藝和所用材料提供了獨(dú)特的創(chuàng)新。DLS?過(guò)程連續(xù)打印，投影儀顯示與構(gòu)建板的Z運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)的零件幻燈片數(shù)據(jù)視頻。這是由于樹脂盆底部有一個(gè)獨(dú)特的透氧窗口，光線照射進(jìn)來(lái)。這在窗戶和零件之間形成了一層非常薄的材料，即使暴露在紫外線下，也不會(huì)固化。在打印過(guò)程中，未固化的液體區(qū)域很容易在上述固化材料和下方窗口之間流動(dòng)，從而允許連續(xù)移動(dòng)，而無(wú)需層停止或任何其他打印釋放運(yùn)動(dòng)。

Carbon DLS的第二個(gè)獨(dú)特價(jià)值主張?是工藝中使用的工程材料。連續(xù)打印允許特征集打印各向同性，而不會(huì)因構(gòu)建方向而產(chǎn)生機(jī)械能力差異。例如，熔融沉積建模 （FDM） 具有高度各向異性，其中在垂直方向上構(gòu)建的特征比構(gòu)建板平面構(gòu)建的特征弱。大多數(shù)DLS?材料在印刷和清潔后需要紫外線二次固化，類似于立體光刻（SLA）。此外，DLS?材料可能需要通過(guò)受控的烘箱工藝進(jìn)行熱后固化，以激活獨(dú)特的材料化學(xué)成分，從而增強(qiáng)零件的物理性能。

由于材料的最終用途性質(zhì)、各向同性特性以及大桶光聚合打印件相對(duì)光滑的表面，DLS?最適合于中小批量生產(chǎn)，而不是一次性原型。當(dāng)前的打印機(jī)平臺(tái) M1 和 M2 具有較小的構(gòu)建區(qū)域，非常適合可排列在構(gòu)建托盤上的小型工件。Carbon L1是一個(gè)更大的平臺(tái)，未來(lái)的Carbon打印機(jī)將實(shí)現(xiàn)更大的生產(chǎn)可行性部件。

其他3D打印工藝

隨著增材制造擴(kuò)展到已建立的制造市場(chǎng)，新穎的3D打印工藝和現(xiàn)有工藝的創(chuàng)新經(jīng)常發(fā)生。前面討論的3D打印工藝是最常用的，特別是粉末床熔融，大桶光聚合和材料擠出工藝。下面列出的工藝組在增材制造中具有自己的可行性和成熟度。

粘合劑噴射
粘合劑噴射是一種3D打印技術(shù)，利用噴墨將粉末基材料逐層粘合在一起。用這種方法制造的零件在印刷形狀后通常需要額外的處理。噴墨粘合劑將零件幾何形狀保持在脆弱的"綠色"狀態(tài)。對(duì)于非金屬工藝，綠色部件可能會(huì)滲透或浸入液體劑中，從而導(dǎo)致材料硬化。例如，一些陶瓷基粘合劑噴射工藝需要CA +浸漬（超級(jí)膠水）才能使結(jié)構(gòu)剛性。粘合劑噴射聚合物和陶瓷的一個(gè)好處是噴墨可以在印刷品中引入全彩色。
粘合劑噴射也用于金屬3D打印。與在打印過(guò)程中制造固體部分的直接金屬激光燒結(jié)（DMLS）不同，金屬粘合劑噴射要求綠色部分通常經(jīng)過(guò)脫脂過(guò)程（制造"棕色"部分），然后是爐后燒結(jié)。金屬粘合劑噴射超過(guò)DMLS的一個(gè)好處是它能夠在沒(méi)有支撐結(jié)構(gòu)的情況下制造更復(fù)雜的幾何形狀，從而大規(guī)模創(chuàng)建更便宜的零件。金屬粘合劑噴射的缺點(diǎn)是，爐膛步驟通常會(huì)在特征集之間產(chǎn)生不可預(yù)測(cè)的收縮。大多數(shù)生產(chǎn)活頁(yè)夾噴射項(xiàng)目需要多次迭代來(lái)調(diào)整3D文件以進(jìn)行重復(fù)打印，并取得可預(yù)測(cè)的成功。

定向能量沉積
定向能量沉積（DED）是一種將惰性氣體中的金屬材料吹到構(gòu)建基板上的過(guò)程。材料通過(guò)激光等能量源熔合到基板上，從而產(chǎn)生質(zhì)量的積聚。DED 創(chuàng)建接近凈值的形狀，其中細(xì)節(jié)級(jí)別較低或粗糙。沉積的材料通常用于機(jī)器后處理。

DED的獨(dú)特之處在于它可以安裝在專用平臺(tái)中，也可以作為現(xiàn)有加工中心的模塊化補(bǔ)充進(jìn)行安裝。它也不需要傳統(tǒng)的構(gòu)建板，可以焊接到任何兼容的基板上，甚至是其他制造的部件。這使得DED在維修方面功能強(qiáng)大，它能夠?qū)⒉牧咸砑拥剿榱鸦蜷_裂的特征中，例如用于特定后加工的葉輪。定向能量沉積技術(shù)的一個(gè)考慮因素是設(shè)計(jì)必須是自支撐的，因?yàn)樵撨^(guò)程本身不能創(chuàng)建更小的詳細(xì)支撐結(jié)構(gòu)。這就是為什么許多DED特征是圓錐形或圓柱形的原因。

電子束熔化
電子束熔化（EBM）是一種粉末床熔融技術(shù)，它使用受控的電子束逐層構(gòu)建金屬部件以創(chuàng)建熔池。該過(guò)程與直接金屬激光燒結(jié)（DMLS）的不同之處在于其能量來(lái)源，即電子束與激光，以及其構(gòu)建條件，即加熱室與室溫。與Arcam AB制造的EBM機(jī)器一樣，可以加熱到900攝氏度及以上，從而在打印過(guò)程中具有一些優(yōu)勢(shì)。與DML相比，EBM最顯著的優(yōu)勢(shì)是零件不需要傳統(tǒng)的支撐結(jié)構(gòu)或粘合到構(gòu)建板上。EBM部件可能具有犧牲結(jié)構(gòu)，以促進(jìn)散熱。

電子束熔化在醫(yī)療植入式工業(yè)中最為廣泛。像鈦ELI這樣的金屬在脊柱植入物，股骨植入物和髖關(guān)節(jié)植入物中很常見。通常，EBM 特征是后加工的，但出于機(jī)械或結(jié)構(gòu)目的，可以在最終零件上保留晶格等特征。