1.1.1 3D打印的概念

随着时代的发展，我们的生活水平日新月异，与此同时，人口也在迅速的增长，我们需要越来越多的物品来满足我们自己的物质生活条件。这就不可避免的造成我们对物品的要求也会越来越高，做工越来越精细、独特且不能大量生产的物品会受到大部分人们的喜爱。随着3D打印的先进技术诞生，您可以使用3D打印机打印我们需要的各种物品。3D打印技术具备宽泛的使用领域，可用于医疗，科学，产品模型，建筑设计，制造，食品等领域，前途似锦。

3D打印是一种渐进式制作技术，这是一种快速成型技术。它是基于整机或对象的三维模型数据，它使用成形装置以物质积累的形式建立实体。3D 打印机(3D Printers), 实际上是由美国军队的快速成型技术创立的。经过数字技术的开展，3D打印机已经得到了制造业的“宠爱”，而在近两年中，3D打印技术也在逐渐发展起来并且得到了很大的进步。3D打印是一种添加剂生产技术，其中三维物体由连续物理层所创建。与其他添加剂生产技术相比，3D打印机具有诸如高速度，低价格等诸多优势。3D打印机是一种能够“打印”实在的3D对象并与激光成形技术相媲美的设施：它应用了分层处理和叠加成型，也就是说它通过一层一层的叠加材料来生成三维体，但是与使用普通的去除材料处理技术，这两种技术是根本上不同的，所谓的“打印机”就是指按照其技术原理，因为分层过程与喷墨印刷的非常相似。以3D打印技术为代表的新型制造技术，已成为近期制造业转型的关键技术之一。这项技术很可能从根本上改变人们的生产组织方式[2]。

1.1.2 3D打印的背景

3D打印的核心理念在美国首次出现，现在的3D打印技术已经出现在1980年代。在1988年美国3D System公司采用Hull的专利，使用了称之为“立体光刻（SLA）”的技术，它采用紫外激光束扫描照射光敏树脂进行固化，并逐层制成。SLA-250是由三维实体模型引入的第一台“液体选择性树脂固化成型机”。“3D打印技术”的概念最早于1992年由麻省理工学院的Sach .EM和Cima. MJ提出，并且建立了3D打印公司。从此3D打印引起越来越多学者、科学家的关注。随着立体平版印刷术发展，几年后，不断迅速出现了各种不同的快速成型技术。其中包括: 由分层实体制造(LOM)、选区激光烧结(SLS)、熔融沉积造型（FDM)、以及今天媒体不断地报道关于具有增材制造代表性的“三维(3D)打印”( 3DP)技术 [3]。

1.1.3 3D打印的原理

（1） 光固化成型法（SLA）

将具有一定波长和强度的激光的焦点聚在光固化材料的表面上，并且逐点固化，然后逐行完成一层的绘制操作，然后按照一层的厚度垂直移动升降台，然后再增加一层，这样一层一层地增加，不断重复直到想要的厚度，最终形成一个三维的实体样品[4]。

SLA使用的是液体的光敏树脂原材料，其是最原始的实用快速原型技术。采用原材料是在紫外光下可固化的液体树脂，使用紫外光，液相树脂层固化制造整个部件。SLA制备陶瓷的方法有两种，包括直接方法和间接方法。。

直接方法是通过使用粘合剂（能在紫外光下固化的液相树脂），并制备悬浮液（50％体积分数的液相树脂的液相树脂）一起加到SLA的仪器上。经过去除粘结剂，烧结以及后处理等工艺之后，制造得到陶瓷片。在该过程中，UV固化厚度通常为200-300nm，其与陶瓷体积分数及陶瓷与树脂不溶指数之差的平方成反比例的关系，所以只有陶瓷与树脂的不溶指数差值越小，该材料才能适用于直接SLA法。目前，用这种方法已经制备出Si3N4，Al2O3的结构陶瓷件及羟基磷灰石等多种生物陶瓷产品。 3D打印氧化锆TPMS立方结构的抗压性能研究(2):http://www.chuibin.com/cailiao/lunwen_205433.html