标题：3D立体打印技术
基本概念
3D打印机出现在20世纪90年代中期，实际上是利用光固化和纸层叠等技术的快速成型装置。它与普通打印机工作原理基本相同，打印机内装有液体或粉末等“打印材料”，与电脑连接后，通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。这打印技术称为3D立体打印技术。
3D打印技术分类
3D打印技术实际上是一系列快速原型成型技术的统称，其基本原理都是叠层制造，由快速原型机在X-Y平面内通过扫描形式形成工件的截面形状，而在Z坐标间断地作层面厚度的位移，最终形成三维制件。目前市场上的快速成型技术分为3DP 技术、FDM熔融层积成型技术、SLA立体平版印刷技术、SLS选区激光烧结、DLP激光成型技术和UV紫外线成型技术等。
3DP技术：采用3DP技术的3D打印机使用标准喷墨打印技术，通过将液态连结体铺放在粉末薄层上，以打印横截面数据的方式逐层创建各部件，创建三维实体模型，采用这种技术打印成型的样品模型与实际产品具有同样的色彩，还可以将彩色分析结果直接描绘在模型上，模型样品所传递的信息较大。
FDM熔融层积成型技术：FDM熔融层积成型技术是将丝状的热熔性材料加热融化，同时三维喷头在计算机的控制下，根据截面轮廓信息，将材料选择性地涂敷在工作台上，快速冷却后形成一层截面。一层成型完成后，机器工作台下降一个高度（即分层厚度）再成型下一层，直至形成整个实体造型。其成型材料种类多，成型件强度高、精度较高，主要适用于成型小塑料件。
SLA立体平版印刷技术：SLA立体平版印刷技术以光敏树脂为原料，通过计算机控制激光按零件的各分层截面信息在液态的光敏树脂表面进行逐点扫描，被扫描区域的树脂薄层产生光聚合反应而固化，形成零件的一个薄层。一层固化完成后，工作台下移一个层厚的距离，然后在原先固化好的树脂表面再敷上一层新的液态树脂，直至得到三维实体模型。该方法成型速度快，自动化程度高，可成形任意复杂形状，尺寸精度高，主要应用于复杂、高精度的精细工件快速成型。
SLS选区激光烧结技术：SLS选区激光烧结技术是通过预先在工作台上铺一层粉末材料（金属粉末或非金属粉末），然后让激光在计算机控制下按照界面轮廓信息对实心部分粉末进行烧结，然后不断循环，层层堆积成型。该方法制造工艺简单，材料选择范围广，成本较低，成型速度快，主要应用于铸造业直接制作快速模具。
DLP激光成型技术：DLP激光成型技术和SLA立体平版印刷技术比较相似，不过它是使用高分辨率的数字光处理器(DLP)投影仪来固化液态光聚合物，逐层的进行光固化，由于每层固化时通过幻灯片似的片状固化，因此速度比同类型的SLA立体平版印刷技术速度更快。该技术成型精度高，在材料属性、细节和表面光洁度方面可匹敌注塑成型的耐用塑料部件。
UV紫外线成型技术：UV紫外线成型技术和SLA立体平版印刷技术比较相似类似，不同的是它利用UV紫外线照射液态光敏树脂，一层一层由下而上堆栈成型，成型的过程中没有噪音产生，在同类技术中成型的精度最高，通常应用于精度要求高的珠宝和手机外壳等行业。
编注：从各3D打印技术的原理、3D打印设备体积及3D打印成本来看，对于个人消费者来说采用FDM熔融层积成型技术的设备是整体成本最低且占用空间最小的，因此我们可以看到目前市面上面向普通消费者销售的3D打印机都是基于FDM熔融层积成型技术的。
3D打印简史
1986年，Charles Hull开发了第一台商业3D印刷机。
1993年，麻省理工学院获3D印刷技术专利。
1995年，美国ZCorp公司从麻省理工学院获得唯一授权并开始开发3D打印机。
2005年，市场上首个高清晰彩色3D打印机Spectrum Z510由ZCorp公司研制成功。
2010年11月，世界上第一辆由3D打印机打印而成的汽车Urbee问世。
2011年6月6日，发布了全球第一款3D打印的比基尼。
2011年7月，英国研究人员开发出世界上第一台3D巧克力打印机。
2011年8月，南安普敦大学的工程师们开发出世界上第一架3D打印的飞机。
2012年11月，苏格兰科学家利用人体细胞首次用3D打印机打印出人造肝脏组织。
应用领域
汽车制造业,医疗模具加工等......
3D 打印的应用范围之广超乎人们的想象，理论上说，几乎只要存在的东西都可以通过3D 打印机复制出来。随着技术的不断成熟，3D 打印技术有望在以下几个行业中得到广泛使用：
1、传统制造业：3D 打印无论是在成本、速度和精确度上都远胜于传统制造技术。3D打印技术本身非常适合大规模生产。汽车行业在进行安全性测试等工作时，可以将一些非关键部件用3D 打印的产品替代，在追求效率的同时降低成本。
2、医疗行业：在外科手术中，3D 打印技术可为需要器官移植的患者“量身打造”所需器官，无需担心排异反应。而打印一个人体心脏瓣膜，只需要价值10 美元的高分子材料。
3、文物保护：博物馆里常常会用很多复杂的替代品来保护原始作品不受环境或意外事件的伤害，同时复制品也能将艺术或文物的影响更多更远的人。
4、建筑设计行业：在建筑行业里，工程师和设计师们已经逐渐开始使用3D 打印机打印的建筑模型，这种方法快速、成本低、环保，同时制作精美，完全合乎设计者的要求，同时又能节省大量材料。
5、配件饰品行业：3D 打印技术很好地满足了配件饰品消费者个性化多样化的需求。目前国内外已经有一些公司开始为消费者提供个性化3D 打印服务。[1]
各种CAD造型软件输出STL文件方法
对于刚接触3d打印的朋友， 3D苹果为大家提供点帮助！　　
Alibre
File（文件） -> Export（输出）-> Save As（另存为，选择.STL）-> 输入文件名-> Save（保存）
AutoCAD
输出模型必须为三维实体，且XYZ坐标都为正值。在命令行输入命令“Faceters” -> 设定FACETRES为1 到10 之间的一个值 (1为低精度，10为高精度) -> 然后在命令行输入命令“STLOUT” -> 选择实体 -> 选择“Y”，输出二进制文件 -> 选择文件名
CADKey
从Export（输出）中选择Stereolithography（立体光刻）
I-DEAS
File（文件）-> Export（输出）-> Rapid Prototype File（快速成形文件）-> 选择输出的模型 ->Select Prototype Device（选择原型设备）> SLA500.dat -> 设定absolute facet deviation（面片精度） 为 0.000395 -> 选择Binary（二进制）
Inventor
Save Copy As（另存复件为） -> 选择STL类型 -> 选择Options（选项），设定为High（高）
IronCAD
右键单击要输出的模型 -> Part Properties（零件属性）> Rendering（渲染） -> 设定 Facet Surface Smoothing（三角面片平滑）为 150 -> File（文件）> Export（输出）-> 选择 .STL
Mechanical Desktop
使用AMSTLOUT命令输出STL文件。
下面的命令行选项影响STL文件的质量，应设定为适当的值，以输出需要的文件。
1.　Angular Tolerance（角度差）―― 设定相邻面片间的最大角度差值，默认15度，减小可以提高STL文件的精度。
2.　Aspect Ratio（形状比例）―― 该参数控制三角面片的高/宽比。1标志三角面片的高度不超过宽度。默认值为0，忽略。
3.　Surface Tolerance（表面精度）―― 控制三角面片的边与实际模型的最大误差。设定为0.0000 ，将忽略该参数。
4.　Vertex Spacing（顶点间距）―― 控制三角面片边的长度。默认值为0.0000, 忽略。
ProE
1. 　File（文件）-> Export（输出）-> Model（模型）
2. 　或者选择File（文件）-> Save a Copy（另存一个复件） -> 选择 .STL
3.　设定弦高为0。然后该值会被系统自动设定为可接受的最小值。
4.　设定Angle Control（角度控制）为 1
ProE Wildfire
1.　File（文件）-> Save a Copy（另存一个复件）-> Model（模型）-> 选择文件类型为STL (*.stl)
2.　设定弦高为0。然后该值会被系统自动设定为可接受的最小值。
3.　设定Angle Control（角度控制）为 1
Rhino
File（文件）-> Save As（另存为 .STL）
SolidDesigner (Version 8.x)
File（文件）-> Save（保存） -> 选择文件类型为STL
SolidDesigner (not sure of version)
File（文件）-> External（外部）-> Save STL （保存STL）-> 选择Binary（二进制）模式 ->选择零件-> 输入0.001mm作为Max Deviation Distance（最大误差）
SolidEdge
1.　File（文件）-> Save As（另存为） -> 选择文件类型为STL
2.　Options（选项）
设定 Conversion Tolerance（转换误差）为 0.001in 或 0.0254mm
设定Surface Plane Angle（平面角度）为 45.00
SolidWorks
1.　File（文件）-> Save As（另存为） -> 选择文件类型为STL
2.　Options（选项）-> Resolution（品质）-> Fine（良好） -> OK（确定）
Think3
File（文件）-> Save As（另存为） -> 选择文件类型为STL
Unigraphics
1.　File（文件）> Export（输出）> Rapid Prototyping（快速原型） -> 设定类型为 Binary （二进制）
2.　设定Triangle Tolerance（三角误差）为 0.0025
设定Adjacency Tolerance（邻接误差）为 0.12
设定Auto Normal Gen（自动法向生成）为 On（开启）
设定Normal Display（法向显示）为 Off（关闭）
设定Triangle Display（三角显示）为On（开启）[2]

解析3D立体扫描技术
什么是3D扫描仪？
三维扫描仪(3D scanner) 是一种科学仪器，用来侦测并分析现实世界中物体或环境的形状(几何构造)与外观资料(如颜色、表面反照率等性质)。搜集到的资料常被用来进行三维重建计算，在虚拟世界中建立实际物体的数位模型。这些模型具有相当广泛的用途，举凡工业设计、瑕疵检测、逆向工程、机器人导引、地貌测量、医学资讯、生物资讯、刑事鉴定、数位文物典藏、电影制片、游戏创作素材等等都可见其应用。　　
三维扫描仪的制作并非仰赖单一技术，各种不同的重建技术都有其优缺点，成本与售价也有高低之分。目前并无一体通用之重建技术，仪器与方法往往受限于物体的表面特性。例如光学技术不易处理闪亮(高反照率)、镜面或半透明的表面，而雷射技术不适用于脆弱或易变质的表面。　　三维扫描仪的功能
三维扫描仪的用途是建立物体几何表面的点云(point cloud)，这些点可用来插补成物体的表面形状，越密集的点云可以建立更精确的模型(这个过程称做三维重建)。若扫描仪能够取得表面颜色，则可进一步在重建的表面上贴上材质贴图，亦即所谓的材质印射(texture mapping)。
三维扫描仪可类比为照相机，它们的视线范围都呈现圆锥状，资讯的搜集皆限定在一定的范围内。两者不同之处在于相机所抓取的是颜色资讯，而三维扫描仪测量的是距离。由于测得的结果含有深度资讯，因此常以深度影像(depth image)或距离影像(ranged image)称之。　　
由于三维扫描仪的扫描范围有限，因此常需要变换扫描器与物体的相对位置或将物体放置于电动转盘(turnable table)上，经过多次的扫描以拼凑物体的完整模型。将多个片面模型整合的技术称做影像注册(image registration)或对齐(alignment)，其中涉及多种三维比对(3D-matching)方法。
3D扫描仪的分类　　
三维扫描仪分类为接触式(contact)与非接触式(non-contact)两种，后者又可分为主动扫描(active)与被动扫描(passive)，这些分类下又细分出众多不同的技术方法。使用可见光影像达成重建的方法，又称做基于机器视觉(vision-based)的方式，是今日机器视觉研究主流之一。
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