关于增材制造的五大误解

3D打印技术快速发展至今，包括航空航天、汽车、医疗、模具甚至化妆品在内的诸多行业都因零部件生产进度更快、成本更低而受益良多。预计到2025年，该行业在亚太地区的商业价值将突破55亿美元。在亚太地区许多大型公司都组建了成熟的研发队伍，然而对增材制造技术的吸纳却仍处于起步阶段。这很可能是由于企业对增材制造行业存在误解。

误解1：增材制造适合所有企业 

十年前，当3D打印刚刚流行起来时，该技术所提供的无限可能性毫无意外地让许多人感到震撼。3D打印机将成为家居用品，登上新闻头条，并且无所不能。 

Gartner公司将此称为“技术成熟度曲线”(Hype Cycle) 的起点。当发生技术突破时，最初的期望就会飙升。不幸的是，随着时间的流逝，随之而来的是大众对技术期待同样迅速的幻灭，尤其是当现实与前期过高的期望不符时。危险之处在于人们对3D打印机的过分夸大描绘信以为真，误以为只需按一下按钮就可以打印出需要的物品。

3D打印技术成熟度曲线

现实情况是，3D打印技术如今在专业工业应用中得到了蓬勃发展。该技术已经实现了制造工艺的变革，可生产轻量化、定制化的单个零部件。但是，企业仍需对是否应实施该技术加以评定。首先，应就如何使用进行深入调查，应该控制大家对该技术的期望值。需要考虑到诸多要素，例如成本、设计、交付周期和3D打印技术对制造工艺的影响等。对于采用传统工艺制造的部件和3D打印部件，应该解决组装方面的兼容性问题。

误解2：增材制造仅适用于原型制作 

快速原型制作是3D打印技术最早的应用之一，如今仍广泛使用。这一应用在研发领域中尤为实用，研发过程中可以对与成品具有相同材料属性的原型执行测试。该技术作为一种无工具化工艺，可使更改变得尤为方便快捷，并能够以最低的额外成本完成。

采用3D打印制作原型比CNC具有优势，但它并非只能用来做原型

但3D打印技术只能用于快速原型制作则是一个常见误解。实际上，早年由于计算机和激光器的性能有限，阻碍了该技术发挥其应有的价值。

如今，颠覆以往设计和制造方式的愿望正在不断激发出更多的解决方案。3D打印技术在制造过程中提供了出色的灵活性，以更少的材料实现了高度定制化的结构，有效避免了产品体积庞大的问题。

3D打印的气管夹板用于治疗幼儿气管支气管软化症

误解3：增材制造十分昂贵 

考量制造成本的方法：一种是着眼于短期的单位成本，另一种是着眼于大局并关注长期成本。 

尽管3D打印在过去十年中取得了许多进步，但就某些行业而言，相比于传统制造方法，该技术的确在零部件单位成本上仍有一定差距。尽管如此，随着生产率的提高，单位成本必然会降低。 

3D打印对成本的降低是综合性的

但是，还有更重要的方面不能忽视，例如寻求对制造业的颠覆性变革。传统方法通常依赖于制模，就价格和时间而言，其成本可能很高。对于较小的生产数量而言该情况尤其突出，这使得“单件生产”几乎成为无法满足的需求。3D打印技术通过消除对模具的需求扭转了这一局面，从而为小批量制造定制化产品创了广泛的可能性。曾被认为成本过高的解决方案现在值得再次研究。

此前，3D打印技术参考曾介绍过Premium AEROTEC、EOS 与戴姆勒共同合作的项目NextGenAM，他们使用增材制造技术生产用于汽车和航空航天行业的铝制部件，成功降低了制造成本。制造流程大大缩短，生产线也可以方便地复制以扩大车间产能。

误解4：增材制造没有设计限制 -“可以无限复杂”

事实上3D打印所能实现的设计“并非可以无限复杂”，它所制造的零部件仍会遇到设计限制。使用3D打印技术的设计师需要接受培训以充分了解技术的可行性和局限性，并学习如何成功设计、优化、构建和应用3D打印技术。 

有5条3D打印设计规则需要遵循，包括需要注意壁厚和间隙尺寸。采用3D打印工艺制造的零部件在设计时应尽可能降低长宽比和表面分辨率，以确保生产周期稳定。因此，设计时应尽量避免非必要的复杂化，并且应始终牢记5 条设计规则。

3D打印的零件设计仍需要遵循规则

总之，与目前传统制造技术所面临的限制相比，3D打印仍可对设计提供极高的自由度，可以实现诸多过去无法制造的应用。这形成了设计驱动型思维方式，即先将解决问题作为第一要务，然后再考虑基本的制造限制。

误解5：增材制造仅适用于无需组装的小型部件

人们对3D打印存在的这一普遍误解是上述各项误解所共同造成的结果。如果人们认为该技术既昂贵又仅适用于原型制造，那么他们误以为3D打印仅适用于小型部件就不难理解了。 

当然，事实是现在已经有用于大型零部件的3D打印设备，高质量的塑料件成型尺寸近一米，金属3D打印的成型尺寸最大也可以超过500mm。 

关于是否需要组装这一问题，应该探讨的问题是“组装是否有必要，而非能不能组装”。3D打印可以制造不需要组装的零部件，这样做的目的通常是为了使零部件更轻便或降低组装成本。

小结

未来，3D打印并不会取代所有传统制造技术，它的作用是拓展了制造的可能性，让制造商能够创造出曾经无法实现的产品。

由于这是一项新技术，因此刚刚涉足增材制造领域的公司应与值得信赖的增材制造合作伙伴携手，为踏上全新征程做足准备。

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