3D打印技术的应用始于20世纪80年代，涵盖产品开发、数据可视化、快速成型和特殊产品制造领域。如今随着技术的不断发展，3D打印也衍生出涵盖建筑、工程建造（AEC）、工业设计、汽车、航空、军事等领域的应用服务。本篇文章将带大家走进3D打印技术，在深入研究各项打印技术原理的同时，也会从各个打印切片软件的特性及如何提高打印质量等方面展开漫谈，最后一起探讨3D打印技术应用于建筑或者测绘项目中的可能性。
01 3D打印技术简述3D打印也被称为增材制造（Additive Manufacturing, AM），可指任何打印三维物体的过程。打印的过程首先来源于一个3D模型，该模型可以经各类3D软件建模得出，或者通过三维扫描仪扫描而得。所得的模型经过转换后，变成可被切片软件读取的文件格式，例如STL./OBJ.等。在切片软件的帮助下，三维模型分区成逐层的截面，即切片，从而指导打印机逐层打印。打印机读取切片文件后，即可打出想要的3D模型【1】。
图1 3D打印过程
02 3D打印技术分类3D打印技术根据层叠方法和使用材料的不同，也分为不同的种类。接下来就市场上主流的几种增量工艺进行阐述。
2.1 立体光刻技术（SLA）
光固化3D打印（激光扫描）成型，最早起源于上世纪80年代，也是世界上最早且较为成熟的一种快速成型技术之一【2】。下图是关于SLA技术工作原理的示意图，一定波长的紫外光（250 nm～400 nm）经过振镜投射到液态树脂表面，引起光聚合反应，以由点到线、由线到面的顺序凝固，一层层的层截面叠加绘制，最终逐层打印完成3D立体模型。
图2 立体光刻技术（SLA）过程
2.2 熔融沉积成型技术（FDM）
熔融沉积成型（FDM）是上世纪八十年代末产生的技术。FDM的工作原理是，将丝状的热塑性材料通过喷头加热熔化。喷头底部带有微细喷嘴（直径一般为0.2～0.6mm），在计算机控制下，喷头会根据3D模型的数据移动到指定位置，将熔融状态下的液体材料挤喷出来并最终凝固。材料被喷出后沉积在前一层已固化的材料上，通过材料逐层堆积形成最终的成品【3】。
图3 熔融沉积成型（FDM）技术过程
2.3 选择性激光烧结技术（SLS）
选择性激光烧结（Selective Laser Sintering, SLS），主要是利用粉末材料在激光照射下高温烧结的基本原理，通过计算机控制光源定位装置实现精确定位，然后逐层烧结堆积成型。其工作原理是先用铺粉滚轴铺一层粉末材料，通过打印设备里的恒温设施将其加热至恰好低于该粉末烧结点的某一温度，接着激光束照射在粉层上，使被照射的粉末温度升至熔化点之上，进行烧结并与下面已制作成形的部分实现黏结。当一个层面完成烧结之后，打印平台会下降一个层厚的高度，铺粉系统继续为打印平台铺上新的粉末材料，然后控制激光束再次照射进行烧结，如此循环往复，层层叠加，直至完成整个三维物体的打印工作【4】。
