文档介绍：3D打印机原理
D
产品在打印立体模型和支撑部分时均使用光硬化型树脂，让紫外线（UV）灯与喷墨喷嘴同步扫描成型面，以使喷射出的树脂硬化。
而3D Systems的“ZPrinter”采用的则是后一种方法。要先喷洒一层粉末材料，在需要成形的区域喷射粘结剂，使其固化粘结，在完成一层的造型后，再喷洒下一层的粉末、胶水，如此重复直至完成造型。
除此之外，也有不使用喷墨喷嘴的方法，那就是Stratasys公司采用的熔融沉积成型法（FDM）。这是一种使热可塑性树脂从可动式喷嘴挤出的方法，具体为，使细长的线状材料在加热的喷嘴内熔化，同时使喷嘴按照一定轨迹运动、挤出熔丝以完成造型。
图1：3D打印机的主要几种工作方式
通过将造型为截面形状的薄片不断层叠的方法制作立体模型。使用喷墨喷嘴的方法包括直接喷射模型材料和支撑材料的方法（a），以及向粉末材料需要造型的部分喷射粘结剂的方法（b）。直接喷射模型材料的方法使用光硬化性树脂或蜡。使用粉末材料时，未硬化的粉末将发挥支撑作用。此外还有不使用喷墨喷嘴、利用内置加热器的可动式喷嘴喷射热可塑性树脂的方法（c）等。
（二）支撑结构
要想灵活使用3D打印机，就必须事先了解支撑结构。由于是采用将截面逐层堆叠这一
工作方式，因此必须要有支撑结构为模型部分提供支撑（图2）。从易用性的角度出发，使用者必须事先了解去除支撑物的麻烦程度。基本上，3D打印机都使用不同的材料作为模型材料和支撑材料，以便轻松去除支撑材料。
因此，为了方便去除，需要采用缩小立体模型与支撑部分的边界面等方法。
图2：必须使用支撑结构的理由
因为是自下而上一层层堆叠截面，所以，在制作有悬空部分和有从中间开始出现
的形状时，就需要利用支撑结构提供支撑。
喷射模型材料的3D打印方式在造型时，要选择与模型材料不同的材料作为支撑材料。Objet的产品采用凝胶状材料作为支撑材料，造型后可以用水冲掉。Stratasys的部分产品使用的是可溶于碱性溶液的支撑材料，而3D Systems的ProJet则是使用可溶于酒精的支撑材料。
作为新方法，基恩士2011年11月推出的“Agilista”成为了业界关注的焦点。该产品使用的支撑材料用自来水即可冲掉（图3）。只需将造型品泡在水里就能去除支撑部分，因为无需施加太大的力，所以模型的微细部分被破坏的危险性也很小。
实际操作时，先用指尖除掉支撑材料较厚的部分再泡入水中，可以缩短处理时间。泡在水里时，轻轻涮洗、或用流水冲刷都可缩短支撑部分溶解的时间*4。
另一方面，粉末硬化式3D打印不需要另行制作支撑部分，而是用没有作为立体模型硬化的粉末来发挥支撑作用。只要拿起做好的立体模型，未硬化的粉末就会掉落。结构复杂的部分和附着在表面的残留粉末只需使用压缩空气吹掉即可。
3D打印使用的材料主要是光硬化型树脂，或高温可以熔化的热可塑性树脂（或蜡）。现在，市场上有着各个生产商供应的强度、韧性、透明性、颜色各不相同的种类丰富的材料。
在2013年6月19～21日举行的“日本第24届设计及制造解决方案展”（DMS展）上，3D打印机展区的企业负责人纷纷表示，“参观者增加到了2012年的两倍”。各电视台详细报道也起到了宣传作用，展区过道上人潮涌动，想看一眼展品颇为不易。包括以个人用户为中心应用范围逐渐扩大的低价格机型以及提高了材料性能和功能的高功能机型在内，一些刚刚上市的新产品也在展会上亮相。造型材料已不仅仅是树脂，还出现了使用纸张的3D打印机，可制作金属部件、模具和砂模的3D打印机更是备受关注。
本届展会最吸引参观者关注的，是10万日元～50万日元价位及不到100万日元的3D打印机。这些打印机采用从内置加热器的可动喷头喷出PLA（聚乳酸）、ABS（丙烯***-丁二烯-苯乙烯共聚树脂）等热可塑性树脂线材的造型方法。
围绕可用树脂的特性展开竞争
造型材料采用树脂的高功能3D打印机方面，基恩士展示了2013年6月18日刚刚上市的新机型“AGILISTA3100”。AGILISTA采用从喷嘴喷出光硬化性树脂、然后向其照射紫外线（UV）灯使之硬化、从而制作截面形状的方式。目前基恩士是唯一一家开发这种方式的3D打印机的日本厂商。
AGILISTA可使用的树脂兼具高强度和高韧性，还用来制作弹簧和螺丝。开发新机型“AGILISTA-3100”时，提高了造型物细节处的再现性。AGILISTA的特点是，最小积层厚度只有15μm，而且可使用能溶于水的支撑材料。AGILISTA-3100改良了材料和机械部分，提高了薄型产品和精细边缘部位的再现性，能制造精细度非常高的造型物。
强调3D打印机可使用丰富的树脂材料的，是宣布收购Make