选择3D打印的原因

现代工业体系中的普通生产线更倾向于大量快速的制造同类零件。但由于百万立方的特殊性（具有较小但是完备的整个物质社会），基本上不需要大量的相同零件。与此同时，百万立方中所需要的使用的零件种类之多，重新开模铸造的成本和材料浪费十分巨大。因此，我们便想到了通过3d打印为主的方法快速制造少量的金属和塑料元件。

金属3D打印

进行金属3d打印时，使用SLM技术（选择性激光熔化技术），它是利用金属粉末在激光束的热作用下完全熔化、经冷却凝固而成型的一种技术。为了完全熔化金属粉末，要求激光能量密度超过106W/Cm2。目前用SLM技术的激光器主要有Nd-YAG激光器、Co2激光器、光纤激光器。这些激光器产生的激光波长分别为1064nm、10640nm、1090nm。金属粉末对1064nm等较短波长激光的吸收率比较高，而对10640nm等较长波长激光的吸收率较低。因此在成型金属零件过程中具有较短波长激光器的激光能量利用率高，但是采用较长波长的Co2激光器，其激光能量利用率低。
在高激光能量密度作用下，金属粉末完全熔化，经散热冷却后可实现与固体金属冶金焊合成型。SLM技术正是通过此过程，层层累积成型出三维实体的快速成型技术。特点是加工精度高，后续不需要机械加工，可制造各种复杂精密金属零件

打印材料不锈钢17-4，不锈钢PH1,高温合金IN-718，钴铬钼MP1, 钴铬钼SP2,铝合金M280, 模具钢MS1, 钛合金Ti64等，基本能够满足各类需求。在性能上打印出来的零件致密度最高可达99.9%，性能可超过铸件性能，接近锻件性能，足够应对大部分状况下的零件需求。

以某一台设备参数举例（图）：

可以看出在这台设备中需求电量极低，对于空间要求也很低，我们可以在百万立方中设置大约10台类似的设备以制造中小型零件。同时以较高的成本定制一台用来打印大型零件的3d打印机（因为大型零件的损耗不会很多所以一台就足够使用了）。在原材料方面，由于百万立方中并没有可以简单开采的矿物和处理装置，因此选择在仓库中储存足够使用的金属粉末和其他原材料，同时对废料金属进行回收利用。

塑料3D打印

日常生活所需要的塑料材料同样使用3d打印制造。塑料产品的打印使用FDM技术，加热喷头作X-Y平面运动，热塑性丝状材料由供丝机构送至热熔喷头，并在喷头中加热和熔化成半液态，然后被挤压出来，有选择性的涂覆在工作台上，快速冷却后形成一层薄片轮廓。一层截面成型完成后工作台下降一定高度，再进行下一层的熔覆，好像一层层"画出"截面轮廓，如此循环，最终形成三维产品零件。该技术能使用各种不同的塑料进行3d打印，满足耐用，生物相容或者强韧等各种不同的产品需求。Stratasys公司的的FORTUS 900mc打印机最大可以打印接近1m*1m*1m的材料。而且也有ABS-M30  ABS-M30i，ABS-ESD7  ASA，PC-ISO  PC，PC-ABS  PPSF，FDM Nylon 12  FDM Nylon 6，ST-130  ULTEM 9085 树脂，ULTEM 1010 树脂各种材料可供选择。