接触 3D 打印这么久,发现很多爱好者刚入门时都会被五花八门的技术名词绕晕。比如我这周带学妹去本地的一家3D打印服务商做访问,本想装个老手,结果被她问的FDM、SLA、SLS等等一系列问题绕蒙了。 于是今天就用接地气的方式跟大家掰扯掰扯。
写在前面:增材制造这个圈子,技术路线之争由来已久,就像武林门派,各有绝活,也各有拥趸。这些技术本质都是 “层层叠加”,只是 “叠” 的方式和材料各有讲究。
专业定义:材料挤出(MEX,Material Extrusion)的典型代表,热塑性丝材经加热至熔融态后,通过微细喷嘴按路径逐层挤出,冷却固化后形成三维实体。
说人话:PLA 味儿一飘,200 ℃热嘴滋啦啦挤面条,像极了深夜食堂。便宜、耐造、换色像换游戏皮肤,学生党用它打印手办,工厂夜里打夹具,谁也不嫌弃谁。缺点?层纹像年轮,精度±0.1 mm 到头,想抛成镜面得靠砂纸+灵魂手速。
代表玩家
Stratasys:祖师爷,工业级F900、F3300 一台能买一辆宝马,航空内饰夹具标配。
拓竹科技:桌面机里的“性能怪”,X1 Carbon 把打印速度干到300 mm/s,还把激光雷达塞进舱内自动调平,消费级价格、工业级体验。
速维科技:国产大尺寸的“堆料王”,D1000 Pro2 HS 成型体积1 m³,PEEK 也能飙高速,国产Klipper 方案玩得比国外还溜。
专业定义:大桶光聚合(VPP,Vat Photopolymerization),利用特定波长紫外光对液态光敏树脂进行面或点扫描,使其发生自由基聚合而逐层固化。
说人话:光固化三兄弟,靠紫外光把液态树脂“点”成固体。SLA 激光一笔一画,慢工出细活;DLP 像投影仪,一层秒曝光;LCD 更暴力,直接整块屏当灯,成本低到白菜。表面光洁度甩 FDM 十条街,牙科、珠宝、手办厂爱得死去活来。唯一劝退的是味道——打开盖子的瞬间,办公室小姐姐集体逃窜。
代表玩家
3D Systems:SLA 老大哥,Figure 4 系列把树脂打印速度拉到“分钟”级别,牙科工厂24h 不停机。
创想三维:桌面LCD 出货量惊人,HALOT 系列把4K 黑白屏干到200 美金价位,学生党人手一台。
爱乐酷:土星、木星系列靠超大尺寸+超低价横扫手办圈,树脂厂自己都买来做打样。
专业定义:粉末床熔融(PBF,Powder Bed Fusion),在高纯惰性气氛或真空环境中,通过激光或电子束选择性地将金属/高分子粉末完全熔化(SLM、EBM)或烧结(SLS),层层堆叠实现近 100 % 致密度。
说人话:切换到金属战场,气氛瞬间“权游”。SLS 用激光“烧”尼龙粉末,自带支撑,镂空结构随便玩,做功能件一级棒;SLM 直接熔金属,致密度 99 % 以上,航天发动机叶片、火箭喷嘴,全靠它撑场面;EBM 把激光换成电子束,真空室里火花四溅,钛合金像被施了魔法,翘曲少了,速度还快。
代表玩家
EOS:德国老牌,M 290 几乎成了“金属打印教科书”,航空航天打卡率最高。
SLM Solutions:多激光狂魔,NXG XII 600 配12 束激光,打印速度比单束提升10 倍,特斯拉、GE 都在用。
华曙高科:国产之光,Flight 系列把光纤激光功率做到500 W,出口德国还涨价卖,硬气。
铂力特:中国金属3D 第一股,从设备到打印服务一条龙,批产案例拿到手软。
专业定义:粘合剂喷射(BJT,Binder Jetting),通过压电喷头将液态粘结剂按需沉积到粉末床,使粉末颗粒间形成生坯,再经脱脂烧结获得最终零件。
说人话:把金属/陶瓷粉末当纸,粘合剂当墨,先打印生坯,再进炉脱脂烧结。优点:设备便宜,速度嗖嗖的,彩色砂岩模型、泵叶轮批量造,成本直降三成。缺点:致密度还在追赶 SLM,力学性能差口气,aerospace 暂时不敢用,汽车修修补补倒挺香。
代表玩家
ExOne(现Desktop Metal 旗下):金属/砂型双向布局,S-Max 砂型打印让传统铸造厂直接变“无模”工厂。
惠普(HP):Jet Fusion 5200 系列把尼龙BJT 做到微米级孔隙控制,汽车导管、连接器批量上车。
专业定义:定向能量沉积(DED,Directed Energy Deposition),利用激光/电子束/等离子弧等高能热源同步熔化金属粉末或丝材,按路径逐层沉积,实现近净成形或再制造。
说人话:激光/电子束一路走一路喷粉(或送丝),熔池闪闪,像给零件穿上一层“金属羽绒服”。最大卖点:修复!航空发动机叶片磕了个口?直接现场“补牙”,比重新铸造省 90 % 料。缺点也明显:表面跟老树皮似的,得留给传统机床二次“美容”。
代表玩家
Optomec:激光送粉鼻祖,Lens 系列专攻航空叶片修复,GE、Rolls-Royce 产线上跑着的老伙计。
BeAM Machines:法国新秀,送丝+送粉双模式,现场给核电阀门“补肉”,节省90 % 材料。
专业定义:片材层压(SHL,Sheet Lamination),通过超声波焊接、热压或胶粘方式将金属或复合材料箔材逐层粘合,再按轮廓切割或铣削,最终形成三维实体。
说人话:把涂胶的纸/塑料/金属箔一层层粘起来,激光或刀头再切割轮廓。听起来复古,却能把碳纤维、玻纤预浸料叠成复合材料件,强度秒杀普通塑料。缺点是废料多,精度一般,如今被多材料打印抢了风头,但在非金属加强领域依旧有一席之地。
代表玩家
Fabrisonic:超声波增材(UAM)独苗,把铝+铜+钛“冷焊”在一起,NASA 用来打带嵌入式传感器的一体化结构。
专业定义:仍在 PBF 框架内,但通过多光束阵列或大面积区域曝光,实现“一层面一次性”熔化,显著缩短层间时间,属于高速粉末床熔融(High-Speed PBF)分支。
说人话:传统 SLM 只有一两束激光,新玩家直接上百束阵列,能量像舞台灯铺满粉床;Seurat 甚至喊出“25 美元/公斤”的金属件目标。
代表玩家
Seurat:区域激光熔化(Area Printing)头牌,用200 万个激光像素同时“曝光”一层,目标把不锈钢零件干到25 美元/kg。
AddUp(米其林&法孚合资):多光束+闭环控制,正在和汽车大厂试产模具镶件,号称打印速度提升5 倍。
专业定义:固态增材制造(Solid-State AM),在低于材料熔点温度下,通过机械摩擦或超声波振动使金属发生塑性变形与原子级结合,避免熔凝缺陷。
说人话:不用激光,不用电子束,靠“摩擦生热+硬挤压”就能把金属箔或棒料逐层糊在一起。没熔池,也就没气孔、裂纹那些糟心事,高熔点合金、异种材料都能焊。缺点是设备刚商用,构件尺寸还不大,国内能见到的主要是超声波增材(UAM)和搅拌摩擦沉积(FSAM)。
代表玩家
Fabrisonic:上面提过,UAM 独一份;
MELD Manufacturing:摩擦搅拌沉积(FSD)技术,露天环境就能打印铝/镁/钢,美国海军拿来给舰炮零件现场“补肉”。
专业定义:混合增材制造(Hybrid AM),在同一台机床上集成增材与减材(铣削、磨削)或成形(轧制、锻造)功能,实现“打印-加工-热处理”闭环制造。
说人话:打印完直接上五轴铣,一气呵成。精度从±0.1 mm 拉到±0.01 mm,表面 Ra 直接干到 ≤0.8 µm,省去来回装夹的重复定位误差。缺点是设备贵到离谱,一台 Hybrid 5-axis 能买三辆 Model S,但航空精密模具、液压阀体已经悄悄用它“降维打击”传统流程。
代表玩家
DMG Mori:激光沉积+五轴铣削同台完成,LASERTEC 65 3D 一台机把“打印+精铣”打包,汽车压铸模直接省两道外协。
Hamuel Maschinenbau:送丝DED+铣削,专干航空结构件,德国工厂里已经7×24 h 无人值守。
写到最后,发现 3D 打印圈跟武侠世界真像:门派林立,各练各的内功,偶尔还互相“借鉴”。不过说到底,技术路线之争其实是个伪命题。我认识的一位做打印服务资深玩家说得实在:"客户不关心你用什么技术,他们只关心能不能解决问题,以及要花多少钱。"


