3D 打印技術(shù)作為一種新興的制造技術(shù),以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)引發(fā)了廣泛關(guān)注,但它目前還難以完全取代傳統(tǒng)的注塑和
機(jī)加工。
3D 打印技術(shù)具有顯著的優(yōu)勢(shì)。從設(shè)計(jì)靈活性角度看,它能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜幾何形狀的制造。傳統(tǒng)注塑和機(jī)加工在面對(duì)一些內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、具有不規(guī)則曲面或者高度個(gè)性化的零件時(shí),往往會(huì)面臨巨大挑戰(zhàn)。例如,一些具有復(fù)雜晶格結(jié)構(gòu)的航空航天零部件,3D 打印可以輕松地將設(shè)計(jì)師的創(chuàng)意變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),不受傳統(tǒng)制造的模具或者刀具路徑的限制。而且 3D 打印在小批量定制生產(chǎn)方面效率很高,對(duì)于一些只需要生產(chǎn)少量特制產(chǎn)品的情況,比如醫(yī)療領(lǐng)域的定制假肢,3D 打印可以快速響應(yīng)客戶需求,而傳統(tǒng)注塑需要制作模具,機(jī)加工也需要復(fù)雜的編程和工裝夾具準(zhǔn)備,對(duì)于小批量生產(chǎn)來說成本較高、周期較長。
然而,傳統(tǒng)注塑和機(jī)加工也有其不可替代之處。注塑成型在大規(guī)模生產(chǎn)塑料產(chǎn)品時(shí),有著巨大的成本優(yōu)勢(shì)。一旦注塑模具制作完成,就可以在短時(shí)間內(nèi)大量生產(chǎn)出質(zhì)量穩(wěn)定的產(chǎn)品。以常見的塑料玩具生產(chǎn)為例,通過注塑模具,數(shù)以萬計(jì)的相同玩具可以高效地被生產(chǎn)出來,單位成本可以被壓得很低。機(jī)加工則在精度要求極高的零件制造上占據(jù)主導(dǎo)地位。例如,在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵零部件制造中,需要精確到微米級(jí)別的尺寸精度,目前傳統(tǒng)機(jī)加工通過成熟的工藝和高精度的設(shè)備能夠很好地滿足這一要求,3D 打印技術(shù)在精度和表面質(zhì)量上暫時(shí)還難以與之匹敵。
此外,材料方面,傳統(tǒng)注塑有豐富的塑料材料可供選擇,這些材料經(jīng)過多年的應(yīng)用,其性能和質(zhì)量都非常穩(wěn)定。機(jī)加工的材料范圍更是涵蓋了各種金屬和非金屬材料。而 3D 打印技術(shù)雖然材料種類在不斷增加,但在材料性能、成本等方面還需要進(jìn)一步完善。
3D 打印技術(shù)不會(huì)完全取代傳統(tǒng)注塑和機(jī)加工。在未來的制造業(yè)中,更可能是 3D 打印與傳統(tǒng)制造技術(shù)相互補(bǔ)充。3D 打印用于復(fù)雜結(jié)構(gòu)的小批量定制,傳統(tǒng)注塑和機(jī)加工則繼續(xù)在大規(guī)模生產(chǎn)和高精度制造領(lǐng)域發(fā)揮優(yōu)勢(shì)。