3D打印的十大優(yōu)勢和五大限制

1、.3D打印的十大優(yōu)勢和五大限制3D打印機不像傳統(tǒng)制造機器那樣通過切割或模具塑造制造物品。通過層層堆積形成實體物品的方法從物理的角度擴大了數(shù)字概念的范圍。對于要求具有精確的內(nèi)部凹陷或互鎖部分的形狀設(shè)計，3D打印機是首選的加工設(shè)備，它可以將這樣的設(shè)計在實體世界中實現(xiàn)。下面是來自各個行業(yè)、具有不同背景和專業(yè)技術(shù)水平的人用類似的方式描述，3D打印幫助他們減少主要成本、時間和復(fù)雜性障礙。我們一起來看一下3D打印具有哪些優(yōu)勢。3D打印的優(yōu)勢 傳統(tǒng)制造業(yè)無法企及優(yōu)勢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3D打印機而言，制造形狀復(fù)雜的物品成本不增加，制造一個華麗的形狀復(fù)雜的

2、物品并不比打印一個簡單的方塊消耗更多的時間、技能或成本。制造復(fù)雜物品而不增加成本將打破傳統(tǒng)的定價模式，并改變我們計算制造成本的方式。優(yōu)勢2：產(chǎn)品多樣化不增加成本一臺3D打印機可以打印許多形狀，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，做出的形狀種類有限。3D打印省去了培訓(xùn)機械師或購置新設(shè)備的成本，一臺3D打印機只需要不同的數(shù)字設(shè)計藍圖和一批新的原材料。優(yōu)勢3：無須組裝3D打印能使部件一體化成型。傳統(tǒng)的大規(guī)模生產(chǎn)建立在組裝線基礎(chǔ)上，在現(xiàn)代工廠，機器生產(chǎn)出相同的零部件，然后由機器人或工人（甚至跨洲）組裝。產(chǎn)品組成部件越多，組裝耗費的時間和成本就越多。3D打印機通過分層制造可

3、以同時打印一扇門及上面的配套鉸鏈，不需要組裝。省略組裝就縮短了供應(yīng)鏈，節(jié)省在勞動力和運輸方面的花費。供應(yīng)鏈越短，污染也越少。優(yōu)勢4：零時間交付3D打印機可以按需打印。即時生產(chǎn)減少了企業(yè)的實物庫存，企業(yè)可以根據(jù)客戶訂單使用3D打印機制造出特別的或定制的產(chǎn)品滿足客戶需求，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)，零時間交付式生產(chǎn)能最大限度地減少長途運輸?shù)某杀?。?yōu)勢5：設(shè)計空間無限傳統(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)的木制車床只能制造圓形物品，軋機只能加工用銑刀組裝的部件，制模機僅能制造模鑄形狀。3D打印機可以突破這些局限，開辟巨大的設(shè)

4、計空間，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)勢和五大挑戰(zhàn)優(yōu)勢6：零技能制造傳統(tǒng)工匠需要當幾年學(xué)徒才能掌握所需要的技能。批量生產(chǎn)和計算機控制的制造機器降低了對技能的要求，然而傳統(tǒng)的制造機器仍然需要熟練的專業(yè)人員進行機器調(diào)整和校準。3D打印機從設(shè)計文件里獲得各種指示，做同樣復(fù)雜的物品，3D打印機所需要的操作技能比注塑機少。非技能制造開辟了新的商業(yè)模式，并能在遠程環(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)制造機器相比，3D打印機的制造能力更強。例如，注塑機只能制造比自身小很多的物品，與此相反，3D打印機可以制造和其打印臺一樣大的

5、物品。3D打印機調(diào)試好后，打印設(shè)備可以自由移動，打印機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打印機適合家用或辦公使用，因為它們所需的物理空間小。優(yōu)勢8：減少廢棄副產(chǎn)品與傳統(tǒng)的金屬制造技術(shù)相比，3D打印機制造金屬時產(chǎn)生較少的副產(chǎn)品。傳統(tǒng)金屬加工的浪費量驚人，90的金屬原材料被丟棄在工廠車間里。3D打印制造金屬時浪費量減少。隨著打印材料的進步，“凈成形”制造可能成為更環(huán)保的加工方式。優(yōu)勢9：材料無限組合對當今的制造機器而言，將不同原材料結(jié)合成單一產(chǎn)品是件難事，因為傳統(tǒng)的制造機器在切割或模具成型過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)種類繁多，具有獨特的屬性或功能。優(yōu)勢10：精確的實體復(fù)制數(shù)字音樂文件可以被無休止地復(fù)制，音頻質(zhì)量并不會下降。未來，3D打印將數(shù)字精度擴展到實體世界。掃描技術(shù)和3D打印技術(shù)將共同提高實體世界和數(shù)字世界之間形態(tài)轉(zhuǎn)換的分辨率，我們可以掃描、編輯和復(fù)制實體對象，創(chuàng)建精確的副本或優(yōu)化原件。以上部分優(yōu)勢目前已經(jīng)得到證實，其他的會在未來的一二十年（或三十年）成為現(xiàn)實。3D打印突破了原來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。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，它們會成為3D打印技術(shù)發(fā)

7、展路上的絆腳石，從而影響它成長的速度。3D打印也許真的可能給世界帶來一些改變，但如果想成為市場的主流，就要克服種種擔(dān)憂和可能產(chǎn)生的負面影響。1、材料的限制仔細觀察你周圍的一些物品和設(shè)備，你就會發(fā)現(xiàn)3D打印的第一個絆腳石，那就是所需材料的限制。雖然高端工業(yè)印刷可以實現(xiàn)塑料、某些金屬或者陶瓷打印，但目前無法實現(xiàn)打印的材料都是比較昂貴和稀缺的。另外，現(xiàn)在的打印機也還沒有達到成熟的水平，無法支持我們在日常生活中所接觸到的各種各樣的材料。研究者們在多材料打印上已經(jīng)取得了一定的進展，但除非這些進展達到成熟并有效，否則材料依然會是3D打印的一大障礙。2、機器的限制眾所周知，3D打印要成為主流技術(shù)(作為一種消

8、耗大的技術(shù))，它對機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，但是那些運動的物體和它們的清晰度就難以實現(xiàn)了。這個困難對于制造商來說也許是可以解決的，但是3D打印技術(shù)想要進入普通家庭，每個人都能隨意打印想要的東西，那么機器的限制就必須得到解決才行。3、知識產(chǎn)權(quán)的憂慮在過去的幾十年里，音樂、電影和電視產(chǎn)業(yè)中對知識產(chǎn)權(quán)的關(guān)注變得越來越多。3D打印技術(shù)毫無疑問也會涉及到這一問題，因為現(xiàn)實中的很多東西都會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)用來保護知識產(chǎn)權(quán)，也是我們面臨的問題之一，否則就會出現(xiàn)泛濫的現(xiàn)象。4、道德的挑戰(zhàn)道德是底線。什么樣的東西會違反道德規(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？如果無法盡快找到解決方法，相信我們在不久的將來會遇到極大的道德挑戰(zhàn)。5、花費的承擔(dān)3D打印技術(shù)需要承擔(dān)的花費是高昂的，對于普通大眾來說更是如此。例如上面提到第一臺在京東上架的3D打印機的售價為1萬5，又有多少人愿意花費這個價錢來嘗試這種新技術(shù)呢？