在生产中什么时候适合使用3D打印？

3D打印vs传统制造技术谁是赢家？...

在生产制造中什么时候适合使用3D打印技术？什么时候适合使用传统制造技术？3D打印与传统制造技术相比谁将是赢家？本期

3D科学谷将通过3D打印塑料零部件与注塑模具技术的对比，与谷友一起来思考这些问题。

3D打印的优势？

小批量的成本优势

通过注塑模具生产塑料零部件将产生高昂的模具制造、组装等成本，只有当进行大批量的生产时单件产品的成本才能降下来。而使用3D打印技术，单件产品的制造成本则几乎不受生产数量的影响，当生产小批量产品的时候3D打印单件塑料产品的成本反而要低于注塑技术。那么生产数量为多少时3D打印的成本更低呢？下图中的数字可以作为一个参考。

来源：Sculpteo

上图对使用注塑模具生产汽车门把手与直接3D打印该零部件进行了对比。浅蓝色的曲线代表这注塑技术，深蓝色曲线代表3D打印技术。横坐标代表生产数量，纵坐标代表单位生产成本。两条曲线的交点处所对应的生产数量为407个，在交点的左边3D打印的成本低于注塑技术的成本，也就是说当生产数量小于407件的时候使用3D打印技术成本更低，而当生产数量大于407件时使用注塑技术的成本更低。

从上图中我们还可以看到，无论生产数量是多少，深蓝色曲线几乎是水平的，反映出3D打印技术的成本几乎不受生产数量的影响。而浅蓝色曲线则随着生产数量的增加而显著下降，反映出生产数量越大注塑技术的成本越低。

可定制化

由于3D打印技术的成本几乎不受生产数量的影响，所以在生产时即使每个产品的设计都不一样也不会对生产成本产生影响，这就为3D打印个性化、定制化产品带来了独特的优势。

产品复杂性几乎不影响3D打印的成本

来源：Sculpteo

在上图中，橙色区域代表注塑模具技术，蓝色区域代表3D打印技术。随着需要制造的产品复杂性增加，注塑技术的生产成本逐渐上升，而3D打印技术的成本变化很小。

迅速获得产品

使用注塑技术来生产汽车门把手，首先需要制造出注塑模具，通常从制造模具到生产出零部件需要需要花费15-60天甚至更长的时间。对于3D打印来说，这些零部件可以随时根据需求进行生产，无需生产模具，使交期可以缩短至2-3天。

减少材料浪费

在传统制造技术中，大量材料在制造过程中被去除，而使用3D打印技术对材料逐层成形，无疑可以减少材料的浪费。

产品迭代的便利性

无模具快速制造、单件成本低等特点，为产品迭代带来了极大的便利性。如果对3D打印的产品原型或者少量的3D打印新产品不满意，用户可以对产品设计进行改进，并在短期内得到3D打印的新产品，并且不会因此产生大量产品修改的成本。

传统制造技术的优势？

生产大批量产品

正如第一个图表所反映的那样，当生产数量达到足够大的量的时候，模具技术的生产成本要低于3D打印技术，所以传统制造技术更适合进行大批量标准产品的生产。

此外，虽然3D打印机不像机床那样需要换刀和装夹的时间，但是3D打印机的打印速度仍无法与传统机械加工技术的速度相比，在生产大批量产品的时候传统技术在生产速度上也更具优势。

可选择的材料范围

当使用3D打印时，可选择的材料范围较小，可以制造的产品种类就会收到局限，而传统制造技术的材料选择范围要大很多。

表面光洁度

3D打印的产品表面光洁度无法与传统技术生产的产品相比，虽然通过后处理技术可以缩小3D打印塑料件与模具注塑件的差距，但是对表面光洁度要求高的产品仍然更适合使用传统技术进行制造。

大尺寸

受到3D打印机打印床的限制，一次性打印整体的大尺寸的零部件对3D打印技术来说是困难的。

谁是赢家？

3D科学谷认为在3D打印技术与传统技术的较量中并没有明确的赢家。尽管3D打印技术会不断的发展，可以打印的材料也日益丰富，但是它存在的意义并非是替代传统技术，而是一个很好的补充。亲爱的谷友，你们认为呢？欢迎在文后留言或进入微信群进行讨论。

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