3D打印的最大亮點是高價值、小批量的生產，這與注塑成型相反。以下是這兩種技術的優缺點，并就何時從一種技術轉向另一種技術提供了有意義的建議。

3D打印第一次登上頭條是因為一部科幻小說《星際迷航》，夸張的媒體報道將這項技術定位為“任何人都可以制造任何東西”的過程。毫無疑問的，當時的技術進程并不能做到多么高的精度。主流看法含糊其辭，對這項技術不屑一顧。
然而，今天的3D打印無疑是一項工業配套產業，具有可達到的生產級效率。與這些技術同時發展的，還有我們看待這項技術的觀點。“3D打印”或最初的“快速成型”不再是大多數專業實驗室中流行的短語；現在，“加法制造”或更簡略地說，AM，是首選的術語，將這些逐層工藝直接放在制造領域。

大約十年前夸大的承諾現在是可實現的：生產、規模、質量、驗證和數量都是正在發生的事實。
在某些情況下與工具箱中的任何工具一樣，細微差別對于方案的適用性至關重要。畢竟，當你只有一把錘子時，一切看起來都像釘子。今天的工具箱要強大得多，給我們留下了選擇和必要的資源來做出明智的決定：我什么時候需要錘子？我什么時候還需要別的東西？
更重要的是：我什么時候需要注塑成型，什么時候需要3D打印？

注塑成型

樂高注塑模具

歷經考驗與證實，注塑成型(IM)已經縱橫幾十年。在19世紀末獲得專利，隨著二戰要求低成本、大批量生產，IM在幾十年后蓬勃發展起來。從那以后，便經久不衰。IM在現代制造環境中幾乎無處不在，也許對注塑成型最好的描述是：一個你熟悉的魔鬼;它有它的缺陷和局限性，但你對它很熟悉，通常是可靠的。然而，IM會被新來者AM取代嗎?

優點：

注塑成型的規模、速度、均勻性符合大批量生產的要求。能夠可靠地處理大量的材料，注塑成型提供了可預測性和質量。此外，使用的工藝越多，生產的零件就越多，解決方案的成本效益就越高。雖然IM設置可能是一項巨大的前期投資，但隨著其使用規模的擴大，其ROI也是巨大的。事實上，同行評議的研究表明，“注塑成型是大規模生產具有復雜形狀的小型、精確聚合物部件的最佳方法。”

缺點

注塑成型是一個眾所周知的制造過程，但自然也不是沒有它的局限性。設計和制造IM的技術和費用是非常重要的，實際上生成一個新設計的增加時間也是非常重要的。

眾所周知，IM的設計制造過程是漫長的，通常是非線性的。作為一種基于成型的技術，IM依賴于可拆卸模具，這扼殺了低零件數量和復雜內部幾何形狀的設計能力。此外，制作這些模具會使生產時間增加數周甚至數月。

雷點

總之，IM可以可靠地生產高質量的零部件，但這需要一段時間。當需要少量的最終使用產品時，注塑成型可能會增加時間和成型成本，從而抵消理想的ROI。隨著新的解決方案進入市場并證明了他們的優勢，也就預示了注塑成型將失去其在生產中的一些主導地位。

3D打印

3D打印是生產領域的新成員，它可以是一種令人興奮的淘系的結合——新的形狀，復雜的形式，高價值/小批量的生產，所有這些都是按照越來越嚴格的標準逐層建造的。自19世紀以來，隨著現代專利追溯到20世紀80年代，3D打印從底層重新思考制造。更多的監督、標準和驗證正在見證技術更多地進入生產領域，并最終開始實現早期被夸大的預期。

優點

隨著聚合物、金屬、廢棄物甚至生物材料的能力，3D打印幾乎探索了所有的材料領域。自然，在實驗室探索和現實應用之間存在著巨大的鴻溝，而3D打印已經開始填補這一鴻溝。

3D打印的大規模生產正在進入商用化的重要階段，助聽器是早期廣泛采用的最重要領域。消費者可以在零售商店購買3D打印的中底鞋，也可以通過智能手機應用定制適合他們腳的個性化鞋墊。假肢和矯形器等醫療產品也可以專門為佩戴者定制。與傳統技術一起生產，3D打印補充了一個主要的過程，以創造下一代最終用途產品。

AM對生產的好處是多方面的。復雜的內部結構可以直接合并到一個成品件，因為整個產品是一次性生產的，減少了零件數量和連接的薄弱環節。更容易實現輕量化，例如通過晶格結構或簡單地通過減少零件數量，這對于航天和汽車等對重量敏感的行業非常重要。更快的上市時間也是一個主要考慮因素，因為3D打印機可以本地化生產。更重要的是，3D打印還省去了對工具的需求，省去了許多制造過程中時間密集的階段。不斷有更多經過驗證的材料進入市場，將熟悉的材料帶到一個新的領域。

此外，隨著3D打印的開始，與注塑成型之間的橋接生產也越來越凸顯其價值。在COVID-19大流行的早期，當個人防護設備(PPE)和呼吸機的必要部件供應短缺，而現在需要它的需求很高時，3D打印加強了為醫療專業人員和患者提供所需的設備，而IM則加強了生產以滿足更廣泛的需求。有些仍在使用的技術或產品，因為3D打印可能增強了設備的效能。

缺點

AM仍然是一項新興技術，盡管它最近不斷發展和成熟。第一次采用該技術需要一個重要的學習曲線，因為精通DFM的產品設計師必須在DfAM中學習一套新的技能——增材制造設計。在不喜歡高風險的部門中，驗證是關鍵的，新設備在培訓和投資方面很昂貴，在了解完整的ROI之前，他們會猶豫是否采用。通常，公司內部會采用單一的可靠的生產方式，而使用am的部門傾向于在一個成熟的公司中像一個初創公司一樣運行。

盡管阿科瑪、巴斯夫、創創、漢高、薩比克等巨頭紛紛涉足3d打印領域，但與傳統制造業相比，AM的整體產品組合要小得多。

工藝標準雖然發揮了越來越大的作用，但也落后了。許多潛在的采用者甚至不能考慮3D打印，因為國防和其他政府授權的組織在討論過程的范圍內受到限制。在更多的標準得到認可和來自所有層面的更多支持之前——例如拜登總統的2022年AM前進計劃將覆蓋范圍擴大到全國、地方和國際——采用率將繼續低于理論上可能的水平。

雷點

在很多方面，AM仍然是一個未知數。更少的材料，更低的采用率，更少的培訓，更慢的絕對每件速度結合在一起成為一個困難的采用公式。一些“大玩家”對AM投資保密，并將其作為“秘密武器”的競爭秘密，這也阻礙了許多AM供應商兜售其最大成功故事的能力。

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