由它打印出来的物体表面都很光滑

　　压材料制作大型混凝土物体的3D打印机。该机器从打印头输出水泥基砂浆，打印体积可达2米×2.5米×5米（约6.5英尺×8.2英尺×16.3英尺）。虽然早期版本的打印机是基本的3轴喷嘴，但最新的版本则在自动手臂上增加至7轴喷嘴，以便进一步提高打印质量、速度和尺寸。拉夫堡大学的团队已打印出一件一吨重的混凝土建筑作品，以此来展示这项技术的可行性。

　　混凝土3D打印的一个好处是比传统技术更容易制造出复杂的弧线和设计。目前所有用混凝土制成的墙面和地板都是实心的（因为它们是由混凝土浇筑到某种模具或模板形成），但是3D打印机将会放宽这个限制。因此，部分建筑物可以在内部填充空气袋，既提高了绝缘性，又减少了耗材。公共事业中的电力管道或水管也可以直接3D打印成混凝土墙。

　　2.6 用于3D打印的巧克力和其他食品

　　日常生活中最简单的遇热融化的物品是巧克力，实际上这是唯一一种在人体温度下可融化的固体物质。因此，3D 巧克力打印应该是比较容易实现的。而且，作为一种商业技术，它已经实现了。

　　3D 巧克力打印的工作原理很像材料的热塑挤压工艺，比如金属或木材。巧克力被加热融化，然后通过注射式打印头在计算机的控制下进行挤压。一些教育机构已经拥有了3D巧克力打印机，包括美国麻省理工学院（MIT）和英国埃克赛特大学。前者依靠自己创新的硬件使用巧克力3D打印人脸，而后者则创办了Choc Edge 公司，专门出售3D 巧克力打印机，售价约为2500英镑。2012年圣诞节首次在市场上出现了定制的3D打印的可食用物品，包括写着收件人姓名的巧克力圣诞树、铃铛、雪花和雪人。要了解更多信息，请访问chocedge.com。

　　也许某些其他食物也可以从计算机控制的注射器中挤出再用商业3D 打印机打印出来。许多打印爱好者确实已经成功修改了 3D 打印机的开放源码来实现这一目的。例如，一位叫作 Sean Clanzer 的发明者在2012年6月制造出了一台可输出糖粉（糖霜）的3D打印机，并用它来装饰蛋糕。同时Marko Manriquez 制造出了“Burritob0t”，这台3D 打印机可以将用户需要的豆、米、奶酪、酸奶油和调味汁等混合物一起挤压到热的玉米饼上。更令人惊讶的是，整个过程可以通过智能手机的应用程序来控制完成。

　　2.7 光固化快速成型工艺

　　正如我们已经看到的，材料挤压是3D打印输出多种现有材料的一种形式。这是一项相对容易操作的技术，因此使用该种工艺的3D打印机售价也比较低。但是从一个计算机控制的喷头中挤压出熔化的或半固体材料，也有其局限性。至少，它可能需要很长时间来制作出一个规模庞大的东西。大多数物体都容易出现变形和收缩，而且实现高分辨率的打印也可能会产生问题，尤其是在大型建筑领域。

　　由于以上原因，其他两种类型的3D打印技术则被广泛用于商业应用中。第一种是依靠固化的液体形成物体层，第二种是依靠粘合的粉末形成物体层。第一种方法应用了“光聚作用”原理，选择性固化材料“感光性树脂”在暴露于紫外线（UV）激光或其他类似可控光源中时硬化。

　　第一项基于“光聚作用”的3D打印技术叫作光固化快速成型工艺。光固化快速成型 3D 打印机，也被称为光固化快速成型设备或“SLA”，它在一池（或一桶）液态感光性树脂内通过使用计算机控制的激光束来构建3D物体。和材料挤出工艺一样，物体也是建立于制作平台上，这里的平台是放在池中感光性树脂表面的穿孔金属板。UV激光束在液体表面勾勒出物体的第一层形状，这可起到固定作用，然后制作平台稍微降低一点。接着更多的液态感光树脂流到物体第一层的上面（某些大型 SLA 3D 打印机可以通过机械装置使池中表面液体强行穿过物体第一层），再用激光勾画出下一层并固定。反复重复此过程直至打印完整个物体。最后制作平台回到表面并与物体脱离。图2-4展示了光固化快速成型3D打印法的过程。

　　和材料挤压工艺一样，使用光固化快速成型技术3D 打印的物体通常也需要附加的结构来作为延伸和孤体的支撑点。打印完成后，将这些支撑点分离或用工具去除，然后再使用溶剂对物体进行清理，最后用水冲洗，就可以得到一个完整清洁的物体。很多物体还需要在UV炉中进行调整。如果将在透明树脂中打印的物体暴露于阳光下，那么要对其喷漆以防止变色。有时物体还可以利用玻璃珠来改善表面质量，或者用“喷气磨砂”法来进行抛光。

　　图2-4 光固化快速成型3D打印过程

　　与材料挤压技术不同，光固化快速成型技术是十分精确的，由它打印出来的物体表面都很光滑。目前最大的工业用光固化快速成型3D打印机可以制作的最薄物体层可薄到 0.05 毫米，X 轴和 Y 轴的精度为 0.025 毫米，最大打印体积可达1500毫米×760毫米×560毫米（59英寸×30英寸×22英寸），最大打印重量为150千克。然而，这种神奇的打印机售价也是十分高的，在10万美元到50万美元。

　　虽然在分辨率、表面质量和可重复打印复杂几何形状等方面，光固化快速成型是一项高品质的 3D 打印技术，但它昂贵的价格却把众多用户拒之门外。然而，现在这种状况正在逐步改变。例如，2011年11月， Asiga公司推出了一款桌面光固化快速成型打印机，售价在7000美元以下。2013 年5