Kilka procesów druku 3D zostało wynalezionych od późnych lat 70-tych. Drukarki były początkowo duże, drogie i bardzo ograniczone w tym, co mogły produkować.

Dostępna jest obecnie duża liczba procesów addytywnych. Główne różnice pomiędzy procesami polegają na sposobie osadzania warstw w celu stworzenia części oraz na materiałach, które są używane. Niektóre metody topią lub zmiękczają materiał w celu wytworzenia warstw, na przykład: selektywne topienie laserowe (SLM) lub bezpośrednie spiekanie laserowe metali (DMLS), selektywne spiekanie laserowe (SLS), modelowanie z osadzaniem topionym (FDM) lub wytwarzanie z włókien topionych (FFF), podczas gdy inne utwardzają materiały płynne przy użyciu różnych zaawansowanych technologii, takich jak stereolitografia (SLA). W przypadku produkcji obiektów laminowanych (LOM) cienkie warstwy są cięte do kształtu i łączone ze sobą (np. papier, polimer, metal). Osadzanie cząstek przy użyciu technologii atramentowej drukuje warstwy materiału w postaci pojedynczych kropli. Każda kropla stałego atramentu z materiału Hot-melt drukuje w rzeczywistości jedną cząsteczkę lub jeden obiekt. Kolorowe tusze Hot-melt drukują pojedyncze krople CMYK jedna na drugiej, aby uzyskać jednokolorowy obiekt z 1-3 warstwami stopionymi razem. Złożone modele 3D są drukowane z wieloma nakładającymi się kroplami stopionymi razem w warstwy, jak określono w pociętym pliku CAD. Technologia druku atramentowego pozwala modelom 3D być litymi lub otwartymi strukturami komórkowymi, jak określono w konfiguracji druku atramentowego drukarki 3D. Każda metoda ma swoje zalety i wady, dlatego niektóre firmy oferują wybór proszku i polimeru jako materiału użytego do budowy obiektu. Inni czasami używają standardowego, dostępnego na rynku papieru biznesowego jako materiału do budowy, aby stworzyć trwały prototyp. Główne względy przy wyborze maszyny to generalnie szybkość, koszty drukarki 3D, wydrukowanego prototypu, wybór i koszt materiałów oraz możliwości kolorystyczne.

Drukarki, które pracują bezpośrednio z metalami są generalnie drogie. Jednak mniej kosztowne drukarki mogą być używane do tworzenia form, które są następnie wykorzystywane do produkcji części metalowych.

Typ	Technologie	Materiały
Technologia atramentowa	Drop-On-Demand lub ciągłe (jedno- lub wielodyszowe) osadzanie cząstek	Materiały topliwe (wosk, termoplastyczne, stop metali)
Wytłaczanie materiałów	Modelowanie metodą osadzania topionego (FDM) lub wytwarzanie stopionych włókien (FFF) i wytwarzanie stopionych granulek lub wytwarzanie stopionych cząstek	Termoplastyki, metale eutektyczne, materiały jadalne, kauczuki, modelina, plastelina
	Robocasting lub spawanie MIG Drukowanie 3D lub bezpośrednie pisanie tuszem (DIW) lub wytwarzanie przyrostowe metali (EAM) i ceramiki (EAC) metodą ekstruzji	Mieszaniny metal-spoiwo (w tym glinka metalowa i glinka metali szlachetnych), mieszanki ceramiczne (w tym glina ceramiczna i szlamy ceramiczne), cermet, kompozyt na osnowie metalu, kompozyt na osnowie ceramicznej, metal (spawanie MIG)
	Stworzenie włókien kompozytowych (CFF)	Nylon lub nylon z krótkim włóknem węglowym + wzmocnienie w postaci węgla, Kevlar, Szkło i szkło do włókien wysokotemperaturowych
Polimeryzacja światłem	Stereolitografia (SLA)	Fotopolimer (w tym polimery preceramiczne)
	Cyfrowe przetwarzanie światła (DLP)	Fotopolimer	Polimery ceramiczne
	Ciągła produkcja płynnych interfejsów (CLIP)	Fotopolimer + chemia aktywowana termicznie
Powder Bed	Drukowanie 3D z wykorzystaniem złoża proszkowego i głowicy atramentowej (3DP)	Niemal każdy stop metali, sproszkowane polimery, gips
	Topienie wiązką elektronów (EBM)	Prawie każdy stop metalu, w tym stopy tytanu
	Selektywne topienie laserowe (SLM)	Stopy tytanu, stopy kobaltowo-chromowe, stal nierdzewna, Aluminium
	Selektywne spiekanie cieplne (SHS)	Proszki termoplastyczne
	Selektywne spiekanie laserowe (SLS)	Termoplasty, proszki metali, proszki ceramiczne
	Bezpośrednie spiekanie laserowe metali (DMLS)	Prawie każdy stop metali
Laminowane	Produkcja laminowanych obiektów (LOM)	Papier, folia metalowa, folia z tworzywa sztucznego
Powder fed	Directed Energy Deposition	Prawie każdy stop metalu
Wire	Electron beam freeform fabrication (EBF3)	Prawie każdy stop metalu

Technologia atramentowaEdit

Dysza z płynnym materiałem może być przeciągnięta przez chłonną powierzchnię w celu odprowadzenia materiału, elektrostatycznie wyciągnięta z większej kryzy strumieniowej, pod ciśnieniem do strumienia materiału lub pod ciśnieniem płynu do wyrzucenia krótkich wybuchów płynu w postaci sprayu lub pojedynczych kropli. Przykładem materiału odprowadzającego wilgoć jest wieczne pióro z końcówką stalówki. Wąż jest przykładem strumienia płynu. Krótki wybuch pompy jest przykładem wyrzutu kropli lub sprayu.

Dysze mogą być wykonane z dowolnego materiału i mogą być dyszami pojedynczymi z jedną komorą na płyn lub dyszami wielostrumieniowymi z jedną lub wieloma komorami na płyn. Dzisiejsze produkty drukarek atramentowych mogą być dowolną odmianą tych stylów atramentowych.

Materiał atramentowy dla dysz atramentowych musi mieć tylko wystarczająco niską lepkość, aby płyn mógł przejść przez otwór dyszy. Materiały mogą być topione do postaci płynnej. Są one nazywane tuszami topliwymi. We wszystkich przypadkach tusze do drukarek atramentowych muszą być trójwymiarowe na drukowanej powierzchni, aby wytworzyć element wysokości Z dla obiektu 3D.

Pionierem w dziedzinie drukarek atramentowych była firma Teletype, która w 1966 roku wprowadziła teleprinter z elektrostatycznym pociągnięciem Inktronic. Drukarka miała 40 dysz, które oferowały przełomową prędkość 120 znaków na sekundę.

Ciągłe atramenty były popularne w latach 1950-1960, zanim w 1972 roku wynaleziono atramenty Drop-On-Demand. Ciągłe tusze trójwymiarowe były na bazie wosku i niskotemperaturowych stopów metali. Drukowanie przy użyciu tych topliwych atramentów pozwalało uzyskać znaki alfanumeryczne, które były jednolite i trójwymiarowe, ale nikt nie uznawał ich za druk 3D. W 1971 roku młody inżynier Johannes Gottwald opatentował urządzenie Liquid Metal Recorder, które drukowało duże znaki w metalu na potrzeby oznakowania, ale Teletype Corp zignorowała to odkrycie. Braille był drukowany atramentami woskowymi, ale nigdy nie został skomercjalizowany w latach 60. XX wieku.

Drop-On-Demand (DOD) Inkjets zostały wynalezione w 1972 roku przy użyciu piezoelektrycznej technologii „ściskania”, aby wypompować jedną kroplę na ściskanie. W tych wczesnych dyszach DOD używano tylko atramentów na bazie wody. Eksperymentowano z wieloma kształtami kryz, średnicami i wieloma otworami dysz w rurce z atramentem. Dysze atramentowe z pojedynczą dyszą były nazywane „dyszami Alpha” w Exxon Office Systems, gdzie druk był badany przez wielu wczesnych wynalazców, którzy zostali zatrudnieni w celu ulepszenia druku. Strumień Alpha został odrzucony, ponieważ był zbyt skomplikowany. Głowice wielostrumieniowe zostały zaprojektowane i wdrożone przez tę grupę.

Mała firma w New Hampshire, R.H. Research, należąca do Roberta Howarda, badała druk w latach 1982-1983 i zdecydowała, że jedno-dyszowy strumień atramentowy jest możliwy do zastosowania, a następnie skontaktowała się z wynalazcą w Exxon, który wskazał Ala Hocka jako dobry wybór do tego projektu. Al Hock zaprosił Toma Peera i Dave’a Lutza, aby dołączyli do niego w New Hampshire i przyjrzeli się temu nowemu przedsięwzięciu, a oni przyjęli ofertę pracy. Dave Lutz skontaktował się z dwoma odrzutowcami pracującymi jeszcze w Exxon, Jimem i Kathy McMahon i oni również przyjęli ofertę bycia założycielami w tym przedsięwzięciu, które później nazwano Howtek, Inc. W ciągu kilku miesięcy odrzutowce Alpha wyprodukowane przez nowy zespół Howtek działały bez zarzutu. Kierownictwo Howtek postanowiło zmienić dysze szklane na Tefzel w oparciu o wyniki testów atramentu. Tefzel umożliwił atramentom pracę w wysokiej temperaturze z nowymi termoplastycznymi atramentami Hot-melt i pracę bez wibracji w strukturze dyszy, które generowałyby zabłąkane krople. Każde ściśnięcie wytwarzało jedną kroplę w zakresie częstotliwości od 1 do 16 000 kropli na sekundę. Dysze były możliwe do wyprodukowania i w ten sposób narodził się Pixelmaster. W każdej głowicy drukującej znajdowały się 32 pojedyncze dysze atramentowe, drukujące 4 kolory (8 dysz na kolor) CMYK. Mechanizmem była głowica drukująca obracająca się z prędkością 121 obr/min i umieszczająca krople o jednolitym rozmiarze i kształcie precyzyjnie na miejscu, jako druk kolorowy tekstu i obrazu dla przemysłu graficznego. Ta technologia tuszów topliwych drukujących warstwy CMYK była prekursorem patentu 3D Richarda Helinskiego. Kilka lat później (1993) patent został licencjonowany przez firmę Sanders Prototype, Inc, (przemianowaną na Solidscape, Inc), producenta pierwszej stacjonarnej drukarki Rapid Prototype, Modelmaker 6 Pro. Drukarka ta oraz nowsze produkty wykorzystują tusze typu Howtek oraz tusze termoplastyczne. Modele drukowane z użyciem termoplastu były idealne do odlewania inwestycyjnego, bez popiołu podczas wypalania. Drukowanie kropel atramentu termoplastycznego jest dokładne i precyzyjne, dając modele o wysokiej jakości wykończenia powierzchni, popularne wśród jubilerów i wrażliwych na szczegóły projektantów CAD. Drukarki atramentowe Howtek zaprojektowane do drukowania strony w 4 minuty drukowały teraz w niektórych przypadkach przez 4 dni bez przerwy. Pierwsza drukarka została sprzedana w 1993 roku do Hitchner Corporations, Metal Casting Technology R&D group, gdzie drukują główki kijów golfowych i części do silników samochodowych.

Wytłaczanie materiałuEdit

Fused filament fabrication (FFF), znane również pod nazwą handlową fused deposition modeling (FDM), wywodzi się z automatycznego systemu zgrzewania folii polimerowych gorącym powietrzem, klejenia na gorąco i automatycznego osadzania uszczelek. Zasada ta została rozwinięta przez S. Scotta Crumpa w późnych latach 80-tych i skomercjalizowana w 1990 roku przez firmę Stratasys. Po wygaśnięciu patentu na tę technologię, rozwinęła się duża społeczność programistów open-source i pojawiły się zarówno komercyjne jak i DIY warianty wykorzystujące ten typ drukarki 3D, znane jako projekt RepRap (od self-replicating rapid prototyper). W rezultacie cena tej technologii spadła o dwa rzędy wielkości od jej powstania i stała się najbardziej powszechną formą druku 3D.

W modelowaniu osadzania wtopionego, model lub część jest wytwarzana przez wytłaczanie małych kulek lub strumieni materiału, które twardnieją natychmiast, tworząc warstwy. Włókno z tworzywa termoplastycznego lub innego materiału o niskiej temperaturze topnienia lub mieszaniny jest podawany do głowicy dyszy wytłaczania (ekstruder drukarki 3D), gdzie włókno jest podgrzewane do temperatury topnienia i wytłaczane na stole budowy. Ostatnio opracowano technologię osadzania roztopionego granulatu (lub osadzania roztopionych cząstek), w której cząstki lub granulki tworzywa sztucznego zastępują konieczność stosowania filamentu. Głowica dyszy podgrzewa materiał i włącza i wyłącza przepływ. Zazwyczaj silniki krokowe lub serwomotory są zatrudnieni do poruszania głowicy wytłaczania i regulacji przepływu. Drukarka ma zazwyczaj 3 osie ruchu. Pakiet oprogramowania do wytwarzania wspomaganego komputerowo (CAM) jest używany do generowania kodu G, który jest wysyłany do mikrokontrolera sterującego silnikami.

Plastik jest najczęstszym materiałem do takiego drukowania. Można stosować różne polimery, w tym akrylonitryl-butadien-styren (ABS), poliwęglan (PC), kwas polimlekowy (PLA), polietylen o wysokiej gęstości (HDPE), PC/ABS, polifenylosulfon (PPSU) i wysokoudarowy polistyren (HIPS). Ogólnie rzecz biorąc, polimer ma postać włókna wytworzonego z pierwotnych żywic. W społeczności open-sourcowej istnieje wiele projektów mających na celu przetwarzanie pokonsumenckich odpadów plastikowych na włókno. Obejmują one maszyny używane do rozdrabniania i wytłaczania plastiku na włókno, takie jak recycleboty. Dodatkowo, fluoropolimery takie jak rurki PTFE są używane w tym procesie ze względu na zdolność materiału do wytrzymywania wysokich temperatur. Zdolność ta jest szczególnie przydatna do przenoszenia żarników.

Metal i szkło mogą być również wykorzystywane do drukowania trójwymiarowego, chociaż są one znacznie droższe i zazwyczaj wykorzystywane do dzieł sztuki. Jednakże rozwój WAAM (wire arc additive manufacturing) obniżył koszty drukowania 3-D z metalu.

FDM jest w pewnym stopniu ograniczony w zróżnicowaniu kształtów, które można wytwarzać. Na przykład, FDM zwykle nie może produkować struktur przypominających stalaktyty, ponieważ nie byłyby one podtrzymywane podczas budowania. W przeciwnym razie, w strukturze musi być zaprojektowana cienka podpora, która może być odłamana podczas wykańczania. Zazwyczaj oprogramowanie, które przekształca model 3D w zestaw płaskich warstw, zwane slicerem, zajmuje się dodawaniem tych podpór i innych zasobów, aby umożliwić wytwarzanie tego rodzaju kształtów.

Powder bed fusionEdit

Innym podejściem do druku 3D jest selektywne stapianie materiałów w złożu ziarnistym. Technika ta stapia części warstwy, a następnie przesuwa się w górę w obszarze roboczym, dodając kolejną warstwę granulek i powtarzając proces, aż kawałek został zbudowany. Proces ten wykorzystuje niestopione media do podtrzymywania nawisów i cienkich ścian w produkowanej części, co zmniejsza potrzebę stosowania tymczasowych podpór pomocniczych dla elementu. Na przykład, w selektywnym spiekaniu termicznym, termiczna głowica drukująca nakłada ciepło na warstwy sproszkowanego termoplastu; kiedy warstwa jest gotowa, łoże proszku przesuwa się w dół, a zautomatyzowany wałek dodaje nową warstwę materiału, który jest spiekany w celu uformowania kolejnego przekroju modelu; użycie mniej intensywnej termicznej głowicy drukującej zamiast lasera sprawia, że jest to tańsze rozwiązanie niż użycie laserów i może być skalowane do rozmiarów biurka.

Selektywne spiekanie laserowe (SLS) zostało opracowane i opatentowane przez dr Carla Deckarda i dr Josepha Beamana na Uniwersytecie Teksasu w Austin w połowie lat 80-tych, pod patronatem DARPA. Podobny proces został opatentowany, ale nie został skomercjalizowany przez R. F. Housholdera w 1979 r.

Selektywne topienie laserowe (SLM) nie wykorzystuje spiekania do syntezy granulek proszku, ale całkowicie topi proszek za pomocą lasera wysokoenergetycznego w celu utworzenia w pełni gęstych materiałów metodą warstwową, które mają właściwości mechaniczne podobne do konwencjonalnie wytwarzanych metali.

Topienie wiązką elektronów (EBM) jest podobnym rodzajem technologii wytwarzania addytywnego dla części metalowych (np. stopów tytanu). EBM wytwarza części poprzez topienie proszku metalowego warstwa po warstwie za pomocą wiązki elektronów w wysokiej próżni. W przeciwieństwie do technik spiekania metali, które działają poniżej temperatury topnienia, części EBM są wolne od pustych przestrzeni.

Binder jettingEdit

Technika druku 3D z wykorzystaniem binder jetting polega na osadzaniu wiążącego środka klejącego na warstwach materiału, zwykle sproszkowanego. Materiały te mogą być na bazie ceramiki lub metalu. Metoda ta jest również znana jako atramentowy system druku 3D. Aby wyprodukować element, drukarka buduje model za pomocą głowicy, która porusza się nad podstawą platformy i osadza, jedną warstwę na raz, poprzez rozprowadzenie warstwy proszku (gipsu lub żywic) i drukowanie spoiwa w przekroju części za pomocą procesu podobnego do atramentowego. Czynność ta jest powtarzana do momentu, aż każda warstwa zostanie wydrukowana. Technologia ta pozwala na drukowanie pełnokolorowych prototypów, nawisów i części z elastomerów. Wytrzymałość połączonych wydruków proszkowych może być zwiększona poprzez impregnację woskiem lub polimerem termoutwardzalnym.

StereolitografiaEdit

Proces stereolitografii (SLA) jest oparty na utwardzaniu światłem (fotopolimeryzacji) materiałów ciekłych do postaci stałej; został opatentowany w 1986 roku przez Chucka Hulla.

W tym procesie kadź ciekłego polimeru jest naświetlana kontrolowanym oświetleniem (takim jak laser lub cyfrowy projektor światła) w warunkach bezpiecznego oświetlenia. Najczęściej ciekły polimer ulega utwardzeniu poprzez sieciowanie w wyniku reakcji addycji podwójnych wiązań węgla w akrylanach. Polimeryzacja występuje, gdy fotopolimery są wystawione na działanie światła, gdy fotopolimery zawierają chromofory, w przeciwnym razie, dodatek cząsteczek, które są światłoczułe są wykorzystywane do reakcji z roztworem do rozpoczęcia polimeryzacji. Polimeryzacja monomerów prowadzi do wiązań krzyżowych, które tworzą polimer. Poprzez te kowalencyjne wiązania, właściwości roztworu ulegają zmianie. Następnie płyta konstrukcyjna przesuwa się w dół w małych odstępach, a płynny polimer jest ponownie wystawiany na działanie światła. Proces ten powtarza się do momentu zbudowania modelu. Ciekły polimer jest następnie opróżniany z kadzi, pozostawiając model bryłowy. EnvisionTEC Perfactory jest przykładem systemu szybkiego prototypowania DLP.

Systemy drukarek atramentowych, takie jak system Objet PolyJet, natryskują materiały fotopolimerowe na tacę konstrukcyjną w ultracienkich warstwach (od 16 do 30 µm), aż do ukończenia części. Każda warstwa fotopolimeru jest utwardzana światłem UV po jej natryśnięciu, dzięki czemu powstają w pełni utwardzone modele, które mogą być przenoszone i używane natychmiast, bez konieczności dodatkowego utwardzania. Żelopodobny materiał podporowy, który jest przeznaczony do podtrzymywania skomplikowanych geometrii, jest usuwany ręcznie i strumieniem wody. Nadaje się on również do elastomerów. Na rynku dostępny jest inny rodzaj systemu druku atramentowego, który może drukować fotopolimer w sposób warstwa po warstwie, z pośrednim utwardzaniem UV, do produkcji okulistycznych soczewek korekcyjnych. W tym przypadku nie są wymagane żadne konstrukcje nośne, ponieważ soczewki okularowe nie wymagają nawisów. Holenderska firma Luxexcel skomercjalizowała tę technologię i platformę drukarską.

Niezwykle małe elementy można wytwarzać za pomocą techniki mikrofabrykacji 3D stosowanej w fotopolimeryzacji wielofotonowej. To podejście wykorzystuje skupiony laser do śledzenia pożądanego obiektu 3D w bloku żelu. Ze względu na nieliniową naturę fotowzbudzenia, żel jest utwardzany do postaci stałej tylko w miejscach, gdzie laser był zogniskowany, podczas gdy pozostały żel jest następnie wypłukiwany. Łatwo wytwarza się elementy o rozmiarach poniżej 100 nm, a także złożone struktury z ruchomymi i zazębiającymi się częściami.

Jeszcze inne podejście wykorzystuje żywicę syntetyczną, która jest zestalana za pomocą diod LED.

W stereolitografii opartej na obrazowaniu maskowym model cyfrowy 3D jest krojony za pomocą zestawu poziomych płaszczyzn. Każdy plasterek jest przekształcany w dwuwymiarowy obraz maski. Obraz maski jest następnie rzutowany na powierzchnię fotoutwardzalnej ciekłej żywicy, a światło jest rzucane na żywicę, aby utwardzić ją w kształcie warstwy. Technika ta została wykorzystana do tworzenia obiektów składających się z wielu materiałów, które utwardzają się w różnym tempie. W systemach badawczych światło jest rzucane od dołu, co pozwala na szybkie rozprowadzenie żywicy w jednolite, cienkie warstwy, skracając czas produkcji z godzin do minut. Dostępne na rynku urządzenia, takie jak Objet Connex, nakładają żywicę za pomocą małych dysz.

Ciągłe wytwarzanie ciekłych interfejsów (CLIP) to kolejna forma wytwarzania addytywnego, która wykorzystuje proces fotopolimeryzacji oparty na DLP do tworzenia gładkościennych obiektów stałych o różnorodnych kształtach. Ciągły proces CLIP rozpoczyna się od basenu z płynną żywicą fotopolimerową. Część dna basenu jest przezroczysta dla światła ultrafioletowego („okno”). Podobnie jak w przypadku wcześniejszych systemów DLP, wiązka światła ultrafioletowego prześwieca przez okno, oświetlając precyzyjny przekrój obiektu. Światło powoduje zestalenie się żywicy. Obiekt unosi się na tyle wolno, że żywica przepływa pod nim i utrzymuje kontakt z jego dnem. CLIP różni się od tradycyjnych procesów DLP dzięki przepuszczającej tlen membranie, która znajduje się pod żywicą, tworząc „martwą strefę” (trwały interfejs cieczy) zapobiegającą przyleganiu żywicy do okna (fotopolimeryzacja jest zahamowana między oknem a polimeryzatorem).

W przeciwieństwie do stereolitografii, proces drukowania jest uważany przez jego twórców za ciągły i znacznie szybszy niż tradycyjne procesy DLP, umożliwiając produkcję części w ciągu minut zamiast godzin.

Ostatnio, wykorzystanie stereoligraficznych technik druku 3D zostało dalej rozwinięte, aby umożliwić addytywne wytwarzanie materiałów ceramicznych. Udany druk 3D ceramiki przy użyciu stereolitografii osiąga się poprzez fotopolimeryzację polimerów preceramicznych w celu uzyskania ceramiki na bazie krzemu z klasy znanej szerzej jako ceramika na bazie polimerów, w tym węglika krzemu i tlenochlorku krzemu.

Komputerowa litografia osiowaEdit

Komputerowa litografia osiowa jest metodą druku 3D opartą na odwróceniu zasady tomografii komputerowej (CT) w celu tworzenia wydruków w żywicy fotoutwardzalnej. Została ona opracowana w wyniku współpracy Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley z Lawrence Livermore National Laboratory. W odróżnieniu od innych metod druku 3D, nie buduje modeli poprzez nakładanie warstw materiału, jak w przypadku modelowania przez osadzanie i stereolitografii, lecz tworzy obiekty za pomocą serii obrazów 2D wyświetlanych na cylindrze z żywicy. Jest ona godna uwagi ze względu na możliwość budowania obiektów znacznie szybciej niż inne metody wykorzystujące żywice oraz możliwość osadzania obiektów w wydrukach.

Płynna produkcja addytywnaEdit

Płynna produkcja addytywna (LAM) to technika produkcji addytywnej, która polega na osadzaniu ciekłego lub bardzo lepkiego materiału (np. ciekłej gumy silikonowej) na powierzchni konstrukcyjnej w celu utworzenia obiektu, który jest następnie wulkanizowany przy użyciu ciepła w celu utwardzenia. Proces ten został pierwotnie stworzony przez Adriana Bowyera, a następnie rozwinięty przez niemiecki RepRap.

LaminowanieEdit

W niektórych drukarkach papier może być używany jako materiał konstrukcyjny, co skutkuje niższym kosztem wydruku. W latach 90. niektóre firmy wprowadziły na rynek drukarki, które wycinały przekroje poprzeczne ze specjalnego papieru pokrytego klejem za pomocą lasera na dwutlenek węgla, a następnie laminowały je razem.

W 2005 r. firma Mcor Technologies Ltd opracowała inny proces, wykorzystujący zwykłe arkusze papieru biurowego, ostrze z węglika wolframu do wycinania kształtu oraz selektywne osadzanie kleju i ciśnienie do łączenia prototypu.

Istnieje również wiele firm sprzedających drukarki, które drukują laminowane obiekty przy użyciu cienkich arkuszy plastiku i metalu.

Ultrasonic Consolidation (UC) lub Ultrasonic Additive Manufacturing (UAM) to niskotemperaturowa technika wytwarzania addytywnego lub druku 3D dla metali.

Directed Energy Deposition (DED)Edit

Powder-fed directed-energy depositionEdit

W powder-fed directed-energy deposition, laser o dużej mocy jest używany do topienia proszku metalowego dostarczonego do ogniska wiązki laserowej. Wiązka lasera zazwyczaj podróżuje przez środek głowicy osadzania i jest skupiona do małego punktu przez jedną lub więcej soczewek. Konstrukcja odbywa się na stole X-Y, który jest napędzany przez ścieżkę narzędzia utworzoną z modelu cyfrowego w celu wytworzenia obiektu warstwa po warstwie. Głowica osadzająca jest przesuwana pionowo w górę po zakończeniu każdej warstwy. Proszek metalowy jest dostarczany i rozprowadzany na obwodzie głowicy lub może być rozdzielany przez wewnętrzny rozdzielacz i dostarczany przez dysze rozmieszczone w różnych konfiguracjach wokół głowicy osadzającej. Hermetycznie zamknięta komora wypełniona gazem obojętnym lub lokalnym gazem obojętnym jest często stosowana do osłaniania jeziorka roztopionego metalu przed dostępem tlenu atmosferycznego w celu lepszej kontroli właściwości materiału. Proces ukierunkowanej energii z proszkiem jest podobny do selektywnego spiekania laserowego, ale proszek metalowy jest nakładany tylko tam, gdzie materiał jest w danej chwili dodawany do części. Proces obsługuje szeroki zakres materiałów, w tym tytan, stal nierdzewną, aluminium i inne specjalistyczne materiały, jak również kompozyty i funkcjonalnie stopniowane materiały. Proces może nie tylko w pełni budować nowe części metalowe, ale może również dodawać materiał do istniejących części, na przykład do powlekania, naprawy i produkcji hybrydowej. LENS (Laser Engineered Net Shaping), który został opracowany przez Sandia National Labs, jest jednym z przykładów procesu Powder Fed – Directed Energy Deposition do drukowania 3D lub odnawiania części metalowych.

Procesy z drutu metalowegoEdit

Laserowe systemy podawania drutu, takie jak Laser Metal Deposition-wire (LMD-w), podają drut przez dyszę, który jest topiony przez laser przy użyciu osłony z gazu obojętnego w środowisku otwartym (gaz otaczający laser) lub w zamkniętej komorze. Wytwarzanie swobodnych kształtów wiązką elektronów wykorzystuje źródło ciepła w postaci wiązki elektronów w komorze próżniowej.

.