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3D打印，即增材制造（Additive Manufacturing，AM），指用于制作3D打印項目的過程。為了達到這個目的，在計算機控制下，逐層形成一個物體。這些物體幾乎可以是任何形狀，并使用3D模型或其他電子數據來源產生。但是，在計算機控制下逐層打印可能會出現結構中斷，從而對打印物體的可靠性產生負面影響。這些不良的干擾不應不被察覺；稍后會在這篇博客中討論一些問題。首先，讓我們一起探討3D打印。

3D打印（3DP)即快速成型技術的一種，它是一種以數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術。

日常生活中使用的普通打印機可以打印電腦設計的平面物品，而所謂的3D打印機與普通打印機工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印機的打印材料是墨水和紙張，而3D打印機內裝有金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是實實在在的原材料，打印機與電腦連接后，通過電腦控制可以把“打印材料”一層層疊加起來，zui終把計算機上的藍圖變成實物。

通俗地說，3D打印機是可以“打印”出真實的3D物體的一種設備，比如打印一個機器人、打印玩具車，打印各種模型，甚至是食物等等。之所以通俗地稱其為“打印機”是參照了普通打印機的技術原理，因為分層加工的過程與噴墨打印十分相似。這項打印技術稱為3D立體打印技術。

3D打印——車模

3D打印——食物

3D打印技術名稱隨著技術的進化層出不窮：光聚合(VAT Photopolymerization)，粉末床融化(PBF Powder Bed Fusion), 粘結劑噴射（Binder Jetting）, 材料噴射（Material Jetting）, 層壓（Sheet Lamination）, 材料擠出（Material Extrusion），直接能量沉積（DED Directed Energy Deposition )，　混合增材制造HYBRID。

用于金屬粉末燒結的增材制造

粉末冶金 (PM) 是通用術語，指采用高溫高壓技術使粉末顆粒熔結在一起，從而將金屬粉末固結為固體部件；這一過程也稱為加壓燒結。增材制造技術也使用金屬粉末作為進料，但它不是使用高溫高壓技術在模具中將粉末顆粒熔結在一起。金屬粉末激光燒結機是基于金屬粉末的激光選區燒結增材制造技術和相關工藝，屬于3D打印技術的一個重要應用領域。增材制造方法用于燒結廣泛的金屬粉末，例如輕合金、鈦合金、鋼合金以及高分子材料（如聚酰胺）或陶瓷和復合材料。

直接金屬激光燒結（DMLS）是通過使用高能量的激光束再由3D模型數據控制來局部熔化金屬基體，同時燒結固化粉末金屬材料并自動地層層堆疊，以生成致密的幾何形狀的實體零件。這種零件制造工藝被稱為“直接金屬激光燒結技術（Direct Metal Laser-Sintering）”，是用于生產復雜形狀的技術。

通過選用不同的燒結材料和調節工藝參數，可以生成性能差異變化很大的零件，從具有多孔性的透氣鋼，到耐腐蝕的不銹鋼再到組織致密的模具鋼（強度優于鑄造或鍛造）。

3D打印和掃描電鏡

2016年，Walczak等人（Applied Computer Science, vol. 12, no.3, pp 29-36）通過3D打印方法，對17 – 4PH鋼制品的特性進行了研究。結果表明，掃描電鏡分析顯示激光燒結后的焊接表面的結構中存在缺陷，這種現象是不合需要的，降低了打印物品的質量。

圖1：SEM圖像中的微型兔（低倍下無缺陷顯示）

圖2：在較高的放大倍數下微型像，顯示了表面結構的缺陷

因此，掃描電鏡是檢測3D打印物品表面缺陷的有效工具。