激光叠层制造（LOM，LaminatedObjectManufacturing）采用粘接成型方式。激光叠层制造工艺是将单面涂有热溶胶（在被加热状态下可产生粘性）的箔材（纸、陶瓷箔、金属箔等）通过热辊加热粘接在一起，位于上方的激光器按照CAD分层模型所获数据，用激光束将箔材切割成所制零件的内外轮廓，然后新的一层箔材再叠加在上面，通过热压装置和下面已切割层粘合在一起，激光束再次切割，在每一层进行切割和粘合的过程，直至整个零件模型制作完成。

    LOM技术加工成本较低。LOM技术最早于1986年由Helisys（后为CubicTechnologies）的MichaelFeygin研制成功。LOM工艺适合制作大中型原型件，翘曲变形较小，尺寸精度较高，成型时间较短，激光器使用寿命长，制成件有良好的机械性能，适合于产品设计的概念建模和功能性测试零件。且由于制成的零件具有木质属性，特别适合于直接制作砂型铸造模。由于LOM可实用现成的原料，其加工成本较低。

    LOM具备有限应用前景。Helisys先后推出了LOM-1050和LOM-2030两种型号设备。另外，日本Kira公司、瑞典Sparx公司、新加坡Kinergy精技私人有限公司和南京紫金立德（技术来自于以色列SDLtd）等也具备一定实力。由于成本低廉，制造出来的木质原型具有外在美观等优点，LOM可应用在产品概念设计可视化、造型设计评估、熔模铸造型芯、砂型铸造木模等领域，但整体看，LOM技术应用前景较为有限。

    图1：LOM工作原理示意图

    三维印刷技术（3DP，Three-DimensionalPrinting）主要为粉末粘结成型。3DP的具体工艺为：在每一层粘结完毕后，成型缸下降一个距离（等于层厚），供粉缸上升一段高度，推出多余粉末，并被铺粉辊推到成型缸，铺平并被压实。喷头在计算机控制下，按照下一个截面的二维几何信息进行运动，有选择地喷射粘结剂，最终构成层面。原理和打印机非常相似，即为三维打印这一名称的由来。铺粉辊铺粉时多余的粉末被粉末收集装置收集。如此周而复始地送粉、铺粉和喷射粘结剂，最终完成一个三维粉体的粘结，从而生产制品。

    3DP技术较为成熟。1989年，美国麻省理工学院的EmanualSachs等人申请了3DP专利，该专利是非成形材料微滴喷射成形范畴的核心专利之一。采用3DP技术的厂商，主要是ZCorporation公司（3DSystems2011年收购）、Ex-One公司和日本RikonInstituto等，zprinter、R系列三维打印机为主。2000年以色列ObjectGeometries（Stratasys2012年收购）推出基于结合3Dink-Jet与SLA工艺的打印设备Quadra。3DP打印设备能使用的材料比较多，包括石膏、塑料、陶瓷和金属等，而且还可以打印彩色零件，成型过程中没有被粘结的粉末起到支撑作用，能够形成内部具备复杂形状的零件。此类打印机通过多碰头和喷嘴来提高速度。国内方面，目前清华大学、西安交通大学、上海大学等也在积极研发。

    3DP成型速度快，可做彩色原型。3DP技术成型速度快，成型材料价格低，适合做桌面型的快速成型设备。同时，由于在粘结剂中添加颜料，可以制作彩色原型，这是该工艺最具竞争力的特点之一。整个成型过程不需要支撑，多余粉末的去除比较方便，特别适合于做内腔复杂的原型。当然，由于3DP成型件强度较低，只能做概念型模型，而不能做功能性试验件。3DP技术在国外的家电、汽车、航空航天、船舶、工业设计、医疗等领域已得到了较为广泛的应用。目前市场上主流的全彩3D人像打印多采用3DP技术。

    图2：3DP示意图（MIT八喷嘴）

    金属3D打印是3D打印体系中最为前沿和最具潜力的技术。随着科技发展及推广应用的需求，利用快速成型直接制造金属功能零件成为了快速成型主要的发展方向。目前可用于直接制造金属功能零件的快速成型方法主要有：激光净成形（LENS，LaserEngineeredNetShaping）、选择性激光烧结（SLS，SelectiveLaserSintering）和选择性激光熔化（SLM，SelectiveLaserMelting，SLM）、直接金属激光烧结（DMLS，DirectMetalLaserSintering）和电子束熔化技术（EBM，ElectronBeamMelting）等。

    SLS技术为采用CO2激光器对粉末材料进行选择性烧结。SLS技术是以激光器为能量源，通过激光束使粉末均匀地烧结在加工平面上。在工作台上均匀铺上一层很薄（亚毫米级）的粉未作为原料，激光束在计算机的控制下，通过扫描器以一定的速度和能量密度按分层面的二维数据扫描。经过激光束扫描后，相应位置的粉末就烧结成一定厚度的实体片层，未扫描的地方仍然保持松散的粉末状。这一层扫描完毕，随后需要对下一层进行扫描。如此反复，直至扫描完所有层面。去掉多余粉末，并经过打磨、烘干等适当的后处理，即可获得零件。

    SLS技术适用于复杂零件制造。SLS技术最早于1989年由德克萨斯大学奥斯丁分销的CarlDeckard和JoeBeaman提出，后来两人成立了DTM公司，并于1992年开始SLS商业化产品SinterSation。2001年，3DSystems公司收购了DTM，完成了技术整合。SLS可处理的原料包括塑料粉末（尼龙、聚苯乙烯、聚碳酸酯等，直接激光烧结）、金属粉末（工艺分直接法、间接法和双组员法）、陶瓷粉末（需使用粘结剂，包括无机粘结剂、有机粘结剂和金属粘结剂）。

    表1：SLS技术的优缺点

    SLS已成功应用于汽车、造船、航天和航空等诸多行业。除DTM公司外，德国EOS公司也开发了相应的系列成型设备。在国内，如华中科技大学、南京航空航天大学、西北工业大学、华北工学院和北京隆源自动成型有限公司等,也取得了许多重大成果，如南京航空航天大学研制的RAP-I型激光烧结快速成型系统、北京隆源自动成型有限公司开发的AFS-300激光快速成型设备等。SLS目前已成功应用于汽车、造船、航天和航空等诸多行业，主要涉及快速原型制造、快速模具和工具制造以及小批量生产等环节。

    图3：SLS原理示意图