注塑成型与 3D 打印：您需要知道的一切

今天的公司比以往任何时候都有更多的选择来制造几乎任何材料的零件。而当谈到用塑料生产零件时，大多数人最终选择了注塑成型和 3D 打印。

虽然 3D 打印选项通常更广为人知，因为它甚至适用于消费级用户，但截至今天，注塑成型市场要大得多。它价值近 2600 亿美元，使 3D 打印的市场规模相形见绌，2020 年仅为 1600 万。

但实际上，这两个过程不一定是竞争对手，因为它们都填补了自己宝贵的利基市场，并且在某些情况下具有独特的优势。尽管两者有时可以产生相似的结果，但它们用于制造的过程却大不相同。

因此，为了帮助您更好地了解它们的工作原理、最常见的应用以及它们提供的优缺点，让我们深入了解您需要了解的有关注塑成型与 3D 打印的所有信息。

基本原则

在我们开始分解注塑成型与 3D 打印的差异之前，我们必须首先了解这些工艺背后的基本原理。

不出所料，由于两者都主要处理塑料，因此也有不少相似之处。

例如，两者都非常准确，甚至可以进行复杂的设计并生产出完美的零件。这意味着它们可以用于航空航天和医学等行业，即使是最轻微的错误也是不允许的。

此外，如果您需要以较低的成本生产和测试各种零件原型，这两者都非常出色，这对于您改进产品或测试其功能至关重要。

最后，两者都可以产生相似的结果，甚至具有重叠的功能。不过，他们到达那里的方式是您会发现最大差异的地方。

那么让我们来探讨一下两者的基本原理。

注塑成型

正如您可能从名称中猜到的那样，注塑成型使用模具将塑料材料制成复杂的形状。

必要的塑料材料在桶中混合，在那里它们被熔化成液体形式。然后，将它们注入模具中，通过压力使其完全符合模具的形状。

之后，通过降低温度使材料固化，开始生产下一个零件。这个过程只需要很少的时间，因此可以快速生产很多零件。

但在该过程开始之前，您需要设计和创建注塑模具本身，这实际上是整个过程中最具挑战性的部分。

事实上，根据您要创建的零件的复杂程度，设计满足要求的注塑模具可能需要数周甚至数月的时间。因此，您应该与经验丰富的公司合作，该公司拥有完善的注塑工艺并且可以减少所需的时间。

在注塑成型的硬模具与软模具方面，您还需要考虑一些因素，软模具更适合小批量生产，而硬模具更适合大规模生产。

3D 打印

如果注塑过程以塑料成型为中心，直到满足零件的尺寸和要求，3D 打印则采用完全不同的方法，逐层构建物体，直到它们形成必要的形状。

将塑料材料添加到前一层上，然后立即粘合，确保结构完整性和承受各种外部压力的能力。

由于 3D 打印的工作方式，它甚至可以生产最复杂的形状，包括内孔、裂缝或不寻常的形状，只要它们不损害零件的完整性。

一些使用 3D 打印的行业包括体育、航空航天、汽车，甚至是旧文物的重建。

就像在注塑成型过程中一样，在该过程开始之前需要采取一些步骤。即，您需要通过 CAD 软件设计零件并为特定的打印作业准备机器。但是对于 3D，这个过程通常会更短，并且可以相对快速地测试出不同的选项。

优点和缺点

因此，到目前为止，我们已经确定这两个过程非常相似，但它们的工作方式也存在根本差异。那么，哪个更好呢？

好吧，让我们看一下两者的主要优缺点。

注塑成型的优缺点

优点

• 效率。使用注塑成型，您可以在相对较短的时间内生产大量零件，尤其是当您已经有了可以使用的模具设计时。
• 大规模生产。由于注塑成型过程非常快，如果您的服务提供商拥有足够的设备，您实际上可以以实惠的成本快速生产数百万个零件。
• 耐用性。使用注塑成型制造的部件具有很强的结构完整性，并且可以通过组合不同的塑料或在液态树脂中添加填料来额外增强。
• 成本效益。模具设计精炼后，每个零件的成本都非常低，这也是很多公司将其用于量产的原因。
• 高级细节。尽管该工艺价格合理，但注塑成型仍然是最精确的生产方法之一，可以制造复杂的零件并确保每次都能满足严格的公差要求。
• 最小浪费。由于采用了独特的注塑成型工艺，很少或没有塑料未被使用，这意味着几乎没有材料浪费，进一步提高了该方法的有效性。

缺点

• 限制。尽管注塑工艺非常通用，但它确实有其局限性。某些角度更难正确执行，项目的复杂性很大程度上取决于与您合作的公司的经验、能力和知识。
• 复杂的模具创建。在开始生产之前，您需要设计和创建模具，这基本上是您的零件的倒置。这个过程并不容易，在此过程中您可能会遇到各种问题，因此请准备好花数周或数月的时间才能开始使用它。如果模具出现问题，您将不得不更换它，这将消耗更多的时间和资源。
• 较高的前期成本。一旦工艺开始，您可能找不到比注塑成型更便宜的生产方法，但设计模具的初始费用会迅速增加。因此，尽管它也已成功用于原型制作，但它并不总是适用于小规模生产。

3D 打印的优缺点

优点

• 简单调整。由于您不需要模具来生产 3D 打印零件，因此对零件的数字设计进行调整很简单。如果某些事情无法如您所愿，只需尝试不同的方法，您几乎可以立即看到结果。
• 低前期成本。与注塑成型不同，3D 打印不需要大量的前期投资，因为直到生产本身的一切都是在特殊的软件平台上以数字方式进行的。
• 复杂的设计。由于 3D 打印采用层叠式方法，它可以产生复杂的形状，包括裂缝和孔洞，这在某些情况下是一个优势。

缺点

• 小零件尺寸。使用注塑成型软件的最大缺点之一是您可以创建的零件尺寸相对较小。分层过程在缩放方面有其局限性，很难克服。当然，世界上最大的 3D 打印机最近打印了一艘船，但通常情况下，您会看到更小的尺寸。
• 缺陷。虽然分层方法在某些方面是有效的，但在制造过程中也容易产生缺陷。对于表面尤其如此，它通常会出现脊状且有点不平整。
• 生产缓慢。最后，无论你怎么看，3D 打印都没有注塑成型工艺所能提供的那么高效。您可以想象，将塑料材料分层制作甚至是单个零件都需要时间，更不用说尝试制作数百、数千或数百万个零件了。

如何选择正确的选项

尽管这两种方法都有其缺点，但每种方法也都有其独特的优势，这使得它们非常适合特定情况。

如果您需要以可承受的价格进行大批量生产，那么注塑成型不会出错。同时，3D 打印为您提供了更大的灵活性和快速调整设计的能力。

如果您现在没有很多时间并且需要零件，那么 3D 打印会做得更好。但如果您最终需要扩大规模，则选择注塑成型工艺更有意义，因为您最初花费的时间将在后期生产阶段得到弥补。

由于有很多决定因素会影响您的决定，因此与提供这两种服务并可以帮助您找出满足您需求的最佳方法的经验丰富的公司交谈是有意义的。

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毕竟，这是一个重大决定，因此花点时间仔细探索您的选择是有意义的。