3D打印的十大優(yōu)勢(shì)和五大限制

1、.3D打印的十大優(yōu)勢(shì)和五大限制3D打印機(jī)不像傳統(tǒng)制造機(jī)器那樣通過(guò)切割或模具塑造制造物品。通過(guò)層層堆積形成實(shí)體物品的方法從物理的角度擴(kuò)大了數(shù)字概念的范圍。對(duì)于要求具有精確的內(nèi)部凹陷或互鎖部分的形狀設(shè)計(jì)，3D打印機(jī)是首選的加工設(shè)備，它可以將這樣的設(shè)計(jì)在實(shí)體世界中實(shí)現(xiàn)。下面是來(lái)自各個(gè)行業(yè)、具有不同背景和專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平的人用類(lèi)似的方式描述，3D打印幫助他們減少主要成本、時(shí)間和復(fù)雜性障礙。我們一起來(lái)看一下3D打印具有哪些優(yōu)勢(shì)。3D打印的優(yōu)勢(shì) 傳統(tǒng)制造業(yè)無(wú)法企及優(yōu)勢(shì)1：制造復(fù)雜物品不增加成本就傳統(tǒng)制造而言，物體形狀越復(fù)雜，制造成本越高。對(duì)3D打印機(jī)而言，制造形狀復(fù)雜的物品成本不增加，制造一個(gè)華麗的形狀復(fù)雜的

2、物品并不比打印一個(gè)簡(jiǎn)單的方塊消耗更多的時(shí)間、技能或成本。制造復(fù)雜物品而不增加成本將打破傳統(tǒng)的定價(jià)模式，并改變我們計(jì)算制造成本的方式。優(yōu)勢(shì)2：產(chǎn)品多樣化不增加成本一臺(tái)3D打印機(jī)可以打印許多形狀，它可以像工匠一樣每次都做出不同形狀的物品。傳統(tǒng)的制造設(shè)備功能較少，做出的形狀種類(lèi)有限。3D打印省去了培訓(xùn)機(jī)械師或購(gòu)置新設(shè)備的成本，一臺(tái)3D打印機(jī)只需要不同的數(shù)字設(shè)計(jì)藍(lán)圖和一批新的原材料。優(yōu)勢(shì)3：無(wú)須組裝3D打印能使部件一體化成型。傳統(tǒng)的大規(guī)模生產(chǎn)建立在組裝線(xiàn)基礎(chǔ)上，在現(xiàn)代工廠，機(jī)器生產(chǎn)出相同的零部件，然后由機(jī)器人或工人（甚至跨洲）組裝。產(chǎn)品組成部件越多，組裝耗費(fèi)的時(shí)間和成本就越多。3D打印機(jī)通過(guò)分層制造可

3、以同時(shí)打印一扇門(mén)及上面的配套鉸鏈，不需要組裝。省略組裝就縮短了供應(yīng)鏈，節(jié)省在勞動(dòng)力和運(yùn)輸方面的花費(fèi)。供應(yīng)鏈越短，污染也越少。優(yōu)勢(shì)4：零時(shí)間交付3D打印機(jī)可以按需打印。即時(shí)生產(chǎn)減少了企業(yè)的實(shí)物庫(kù)存，企業(yè)可以根據(jù)客戶(hù)訂單使用3D打印機(jī)制造出特別的或定制的產(chǎn)品滿(mǎn)足客戶(hù)需求，所以新的商業(yè)模式將成為可能。如果人們所需的物品按需就近生產(chǎn)，零時(shí)間交付式生產(chǎn)能最大限度地減少長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)某杀尽?yōu)勢(shì)5：設(shè)計(jì)空間無(wú)限傳統(tǒng)制造技術(shù)和工匠制造的產(chǎn)品形狀有限，制造形狀的能力受制于所使用的工具。例如，傳統(tǒng)的木制車(chē)床只能制造圓形物品，軋機(jī)只能加工用銑刀組裝的部件，制模機(jī)僅能制造模鑄形狀。3D打印機(jī)可以突破這些局限，開(kāi)辟巨大的設(shè)

4、計(jì)空間，甚至可以制作目前可能只存在于自然界的形狀。3D打印的十大優(yōu)勢(shì)和五大挑戰(zhàn)優(yōu)勢(shì)6：零技能制造傳統(tǒng)工匠需要當(dāng)幾年學(xué)徒才能掌握所需要的技能。批量生產(chǎn)和計(jì)算機(jī)控制的制造機(jī)器降低了對(duì)技能的要求，然而傳統(tǒng)的制造機(jī)器仍然需要熟練的專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行機(jī)器調(diào)整和校準(zhǔn)。3D打印機(jī)從設(shè)計(jì)文件里獲得各種指示，做同樣復(fù)雜的物品，3D打印機(jī)所需要的操作技能比注塑機(jī)少。非技能制造開(kāi)辟了新的商業(yè)模式，并能在遠(yuǎn)程環(huán)境或極端情況下為人們提供新的生產(chǎn)方式。優(yōu)勢(shì)7：不占空間、便攜制造就單位生產(chǎn)空間而言，與傳統(tǒng)制造機(jī)器相比，3D打印機(jī)的制造能力更強(qiáng)。例如，注塑機(jī)只能制造比自身小很多的物品，與此相反，3D打印機(jī)可以制造和其打印臺(tái)一樣大的

5、物品。3D打印機(jī)調(diào)試好后，打印設(shè)備可以自由移動(dòng)，打印機(jī)可以制造比自身還要大的物品。較高的單位空間生產(chǎn)能力使得3D打印機(jī)適合家用或辦公使用，因?yàn)樗鼈兯璧奈锢砜臻g小。優(yōu)勢(shì)8：減少?gòu)U棄副產(chǎn)品與傳統(tǒng)的金屬制造技術(shù)相比，3D打印機(jī)制造金屬時(shí)產(chǎn)生較少的副產(chǎn)品。傳統(tǒng)金屬加工的浪費(fèi)量驚人，90的金屬原材料被丟棄在工廠車(chē)間里。3D打印制造金屬時(shí)浪費(fèi)量減少。隨著打印材料的進(jìn)步，“凈成形”制造可能成為更環(huán)保的加工方式。優(yōu)勢(shì)9：材料無(wú)限組合對(duì)當(dāng)今的制造機(jī)器而言，將不同原材料結(jié)合成單一產(chǎn)品是件難事，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的制造機(jī)器在切割或模具成型過(guò)程中不能輕易地將多種原材料融合在一起。隨著多材料3D打印技術(shù)的發(fā)展，我們有能力將不同

6、原材料融合在一起。以前無(wú)法混合的原料混合后將形成新的材料，這些材料色調(diào)種類(lèi)繁多，具有獨(dú)特的屬性或功能。優(yōu)勢(shì)10：精確的實(shí)體復(fù)制數(shù)字音樂(lè)文件可以被無(wú)休止地復(fù)制，音頻質(zhì)量并不會(huì)下降。未來(lái)，3D打印將數(shù)字精度擴(kuò)展到實(shí)體世界。掃描技術(shù)和3D打印技術(shù)將共同提高實(shí)體世界和數(shù)字世界之間形態(tài)轉(zhuǎn)換的分辨率，我們可以?huà)呙琛⒕庉嫼蛷?fù)制實(shí)體對(duì)象，創(chuàng)建精確的副本或優(yōu)化原件。以上部分優(yōu)勢(shì)目前已經(jīng)得到證實(shí)，其他的會(huì)在未來(lái)的一二十年（或三十年）成為現(xiàn)實(shí)。3D打印突破了原來(lái)熟悉的歷史悠久的傳統(tǒng)制造限制，為以后的創(chuàng)新提供了舞臺(tái)。3D打印的挑戰(zhàn) 成產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸和所有新技術(shù)一樣，3D打印技術(shù)也有著自己的缺點(diǎn)，它們會(huì)成為3D打印技術(shù)發(fā)

7、展路上的絆腳石，從而影響它成長(zhǎng)的速度。3D打印也許真的可能給世界帶來(lái)一些改變，但如果想成為市場(chǎng)的主流，就要克服種種擔(dān)憂(yōu)和可能產(chǎn)生的負(fù)面影響。1、材料的限制仔細(xì)觀察你周?chē)囊恍┪锲泛驮O(shè)備，你就會(huì)發(fā)現(xiàn)3D打印的第一個(gè)絆腳石，那就是所需材料的限制。雖然高端工業(yè)印刷可以實(shí)現(xiàn)塑料、某些金屬或者陶瓷打印，但目前無(wú)法實(shí)現(xiàn)打印的材料都是比較昂貴和稀缺的。另外，現(xiàn)在的打印機(jī)也還沒(méi)有達(dá)到成熟的水平，無(wú)法支持我們?cè)谌粘Ｉ钪兴佑|到的各種各樣的材料。研究者們?cè)诙嗖牧洗蛴∩弦呀?jīng)取得了一定的進(jìn)展，但除非這些進(jìn)展達(dá)到成熟并有效，否則材料依然會(huì)是3D打印的一大障礙。2、機(jī)器的限制眾所周知，3D打印要成為主流技術(shù)(作為一種消

8、耗大的技術(shù))，它對(duì)機(jī)器的要求也是不低的，其復(fù)雜性也可想而知。目前的3D打印技術(shù)在重建物體的幾何形狀和機(jī)能上已經(jīng)獲得了一定的水平，幾乎任何靜態(tài)的形狀都可以被打印出來(lái)，但是那些運(yùn)動(dòng)的物體和它們的清晰度就難以實(shí)現(xiàn)了。這個(gè)困難對(duì)于制造商來(lái)說(shuō)也許是可以解決的，但是3D打印技術(shù)想要進(jìn)入普通家庭，每個(gè)人都能隨意打印想要的東西，那么機(jī)器的限制就必須得到解決才行。3、知識(shí)產(chǎn)權(quán)的憂(yōu)慮在過(guò)去的幾十年里，音樂(lè)、電影和電視產(chǎn)業(yè)中對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的關(guān)注變得越來(lái)越多。3D打印技術(shù)毫無(wú)疑問(wèn)也會(huì)涉及到這一問(wèn)題，因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)中的很多東西都會(huì)得到更加廣泛的傳播。人們可以隨意復(fù)制任何東西，并且數(shù)量不限。如何制定3D打印的法律法規(guī)用來(lái)保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)，也是我們面臨的問(wèn)題之一，否則就會(huì)出現(xiàn)泛濫的現(xiàn)象。4、道德的挑戰(zhàn)道德是底線(xiàn)。什么樣的東西會(huì)違反道德規(guī)律，我們是很難界定的，如果有人打印出生物器官或者活體組織，是否有違道德？我們又改如何處理呢？如果無(wú)法盡快找到解決方法，相信我們?cè)诓痪玫膶?lái)會(huì)遇到極大的道德挑戰(zhàn)。5、花費(fèi)的承擔(dān)3D打印技術(shù)需要承擔(dān)的花費(fèi)是高昂的，對(duì)于普通大眾來(lái)說(shuō)更是如此。例如上面提到第一臺(tái)在京東上架的3D打印機(jī)的售價(jià)為1萬(wàn)5，又有多少人愿意花費(fèi)這個(gè)價(jià)錢(qián)來(lái)嘗試這種新技術(shù)呢？