從3D打印技術(shù)的演進歷史來看,作為技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展和完善,從產(chǎn)業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié)都有所體現(xiàn);但主要體現(xiàn)在三個方面:1)應(yīng)用材料領(lǐng)域的不斷拓寬;2)制造精度的提升;3)成型技術(shù)功能性方面的拓展。
圖表 2 3D打印技術(shù)的演進歷史
應(yīng)用材料的發(fā)展無疑對3D打印技術(shù)的使用領(lǐng)域的拓寬具有最直接的影響。上世紀90年代初,塑料作為3D打印材料的推廣應(yīng)用,隨之帶來90年代中期3D打印行業(yè)第一個迅速發(fā)展的階段。本世紀初期,隨著激光燒結(jié),特別是DMLS技術(shù)的發(fā)展,金屬材料成為3D打印材料應(yīng)用上另一個重要的突破。由此,3D打印技術(shù)逐步進入工業(yè)部件和工具制造領(lǐng)域,成就了行業(yè)2004年之后的迅速發(fā)展。
制造精度的提高源于成型工藝的發(fā)展和數(shù)控精度的提高。如2000年,Objet改進了傳統(tǒng)的SL技術(shù),制造精度從最初的毫米級提升到20微米以下。而現(xiàn)階段,主流的3D打印工藝的制造精度較早期已經(jīng)大大提高,可以滿足大多數(shù)制造工業(yè)的精度要求。
圖表 3 主流的3D成型工藝技術(shù)概覽
近些年來,隨著一些技術(shù)路徑已經(jīng)基本成型,工藝原理上的突破已經(jīng)較少。技術(shù)更新更多地集中于數(shù)控系統(tǒng)精度的提高,和制造速度的提升上。如2010年,Materialise公司發(fā)布新的用于支持金屬材料成型的軟件系統(tǒng)。3D打印技術(shù)的發(fā)展除了在核心成型技術(shù)上的突破之外,一些衍生工藝也在不斷完善。如Z Corp、Objet開發(fā)的基于多種材料的混合打印技術(shù);3D Systems、Stratasys開發(fā)的多余材料自動清理和循環(huán)使用的體統(tǒng)工藝。在很大程度上,這些工藝也在不斷提升3D打印的整體技術(shù)性能,擴大制造的適用范圍。