3D 打印使消费品行业受益的 5 种方式（2021 年更新）

此外，还有实际应用的技术示例。
你知道吗 76% 的消费品公司 已经在使用 3D 打印了吗？

消费品公司正在涉足 3D 打印，以经济高效地提供更多以客户为中心的服务和产品。

随着 3D 打印越来越多地被消费品牌采用，我们深入探讨了该技术的优势，并探索了当今六个消费品细分市场如何使用 3D 打印。

3D 打印对消费品公司的 5 个好处

1.加快开发周期

与传统制造技术（如 CNC）相比，3D 打印可以更快地生产原型。

在一个例子中，3D 打印帮助消费品包装公司 Toly 将开发时间从几个月缩短到几天。使用 CNC 在 3D 打印之前用于原型，从设计到原型的时间可能需要长达 3 周的时间。然后，想象一下如果公司想要进行三个或更多迭代需要多少时间。

3D 打印加快了评估设计概念和进行任何更改的过程，使 Toly 能够在一夜之间制作原型并在第二天进行测试。

作为设计验证阶段的一部分，消费品牌采用的一种技术是多材料 3D 打印。这项技术使他们能够创建具有各种纹理和颜色的原型，复制最终产品的外观和感觉。

2.更大的设计灵活性

3D 打印使公司能够在制造传统工艺无法制造的复杂几何形状时实现最大的设计自由。

生产复杂特征的能力已经催生了创新产品，例如结合格子结构的鞋中底或自行车部件，针对强度和耐用性进行了优化。

3.定制

从个性化耳机到定制鞋履，定制化是每个人都津津乐道的词。

然而，尽管大肆宣传，定制仍然是消费品 3D 打印的主要优势之一。

3D 打印创造了新的可定制可能性，因为它不需要根据个别规格进行昂贵的工具更改。

在 3D 打印中，设计数据被传输到 3D 打印机，不需要任何工具，因此制造商使用的唯一工具就是机器本身。

这也意味着定制带来的复杂性不会产生额外的成本。 3D 打印机制造复杂形状所需的时间、精力或材料并不比简单的多，而且零工具意味着打印各种设计不需要额外的生产成本。

4.工具制造

工具和注塑模具的生产也可以从 3D 打印中受益。安永调查的消费品公司中有 39% 认为使用 3D 打印工具增强传统制造的价值。

例如，联合利华将 3D 打印用于注塑工具，在最终材料中生产原型零件，用于功能和消费者测试。使用模具技术帮助公司将原型的交货时间缩短了 40%。

在另一个例子中，雅诗兰黛公司 (ELC) 正在使用最新的 3D 打印技术对其位于英国的惠特曼制造工厂的制造进行现代化改造，该工厂生产了许多著名的护肤品牌和 Jo Malone London 香水。

例如，在生产 Jo Malone London 的 30 毫升香水瓶时，新的 3D 打印夹具被用作瓶子上标签对齐的质量保证工具，从而节省时间和成本。

由于使用了这项技术，该公司还可以在数小时而不是数周或数月内设计和测试新的机器零件，并且每个零件只需几美元，而不是数千美元。

5.可持续性

与传统的减材制造相反，3D 打印过程以加法方式工作，添加材料层来生产零件。由于这个过程，3D 打印可以显着减少材料浪费，从而使制造过程更具可持续性。

>>阅读更多关于 3D 打印的可持续性

耐克展示了减少浪费的可能性：通过在 FlyKnit 鞋履中使用 3D 打印，与传统的裁剪和缝制方法相比，该公司能够减少多达 60% 的浪费。

2020 年消费品细分市场如何使用 3D 打印

鞋类

鞋类行业的 3D 打印机会巨大：该细分市场可能在未来十年内成为最大的 3D 打印消费品细分市场。

在为客户创造新体验的愿望的推动下，主要鞋类品牌已经在探索鞋类 3D 打印的范围。

当今消费者格局的现实是消费者想要个性化体验。

作为回应，许多鞋类公司允许客户订购有限数量的定制鞋，例如提供有限的颜色选择。

另一方面，由于能够为穿着者量身定制鞋子，3D 打印使公司能够将定制化提升到一个新的水平。

这种方法在实践中的一个例子是 Scholl 博士的定制 3D 打印鞋垫。

通过与技术公司 Wiivv 的合作，Scholl 博士提供了一个定制应用程序，可以对客户的脚进行准确扫描。为确保扫描成功，顾客需要从不同角度拍摄几张脚部照片。

然后，应用程序中的扫描技术将根据每只脚的 400 个映射点创建定制鞋垫。通过这个不到 5 分钟的过程，可以设计出适合每个客户的嵌件。

生成 3D 设计后，3D 打印个性化鞋垫并在 14 天内交付到客户家门口，价格为 99 美元。此外，消费者可以使用该应用为 3D 打印的鞋垫添加适合其个人喜好的不同设计。

除了个性化鞋垫外，阿迪达斯、耐克、新百伦等公司也在探索 3D 打印如何使中底和鞋面制造受益。

尽管取得了进展，但鞋类 3D 打印收入仅占全球鞋类市场收入的不到 1%。

这意味着 3D 打印在鞋类中的使用仍然有限，主要是因为该技术目前缺乏适应鞋业密集型和高生产力需求的可扩展性。

也就是说，数字制造的趋势和对个性化体验的需求将继续推动鞋类品牌进一步探索 3D 打印机会并找到大规模应用该技术的方法。

珠宝和配饰

根据 SmarTech Analysis 的数据，到 2028 年，全球增材制造的贵金属价值预计将达到 18 亿美元。考虑到这一点，珠宝、配饰和装饰品很可能是消费品行业 3D 打印最成功的应用之一。

在这些细分市场中，3D 打印可用于直接和间接制造应用。间接制造涉及使用 3D 打印来创建蜡模，然后将其用于蜡铸。此过程可节省与手工雕刻模型相关的时间、能源和高成本。

例如，专门从事定制戒指的加拿大珠宝公司 Vowsmith 通过集成用于蜡模生产的 3D 打印机将其生产和交货时间缩短了 50%。在一次印刷中，该公司可以生产 35 到 40 个个性化的戒指图案，准备铸造。

使用贵金属直接 3D 打印也是可能的，尽管能够处理贵金属的 3D 打印系统的数量仍然有限。

奥地利珠宝公司 BOLTENSTERN 使用直接 3D 打印技术生产珠宝首饰，例如手镯、耳环、项链和袖扣。

BOLTENSTERN 与贵金属粉末供应商 COOKSONGOLD 合作，使用基于金属粉末的 AM 技术打造其“Embrace”珠宝系列。据珠宝制造商称，这是市场上第一个直接用黄金和铂金 3D 打印的商业系列。

眼镜

3D 打印为眼镜设计师提供了创造新外观的更多自由。设计师可以尝试新的形状和纹理，而这在很多情况下很难通过传统技术实现，而且在经济上是不可行的。

同时，该技术使眼镜品牌能够为客户提供更多的眼镜框架设计选择。选项可能包括不同的形状、颜色和纹理。

比利时高端眼镜制造商Hoet Design Studio是一家借助3D打印开发眼镜系列的公司。

Hoet Couture 系列有五个使用激光熔化技术生产的模型。玻璃框架的前部由钛制成，具有网状几何结构，无法通过3D打印以外的任何技术制成。

虽然很多公司都在开拓眼镜 3D 打印技术，但该技术尚未准备好进行大规模生产，主要用于制造小批量产品。但即使是小批量生产，眼镜品牌也可以脱颖而出，探索新的、很大程度上尚未开发的途径，例如定制的 3D 打印眼镜架。

自行车制造

3D 打印为自行车生产提供了一系列独特的好处，这就是为什么少数专业自行车制造商已经将 3D 打印组件集成到他们的产品中的原因。

虽然一些公司使用 3D 打印来降低传统昂贵的碳纤维和钛自行车的成本，但其他公司正在尝试新的形状来提高自行车的性能。

例如，英国自行车制造公司 Empire Cycles 与 3D 打印机制造商雷尼绍合作，打造了经过拓扑优化的钛合金自行车车架。雷尼绍开发了一种新的框架设计，比原来的轻 33%。

拥有轻便的自行车可为骑自行车者带来一系列好处。首先，它使骑自行车的人能够达到更快的速度并更轻松地上坡。其次，更轻的自行车对骑手的动作更敏感——为有竞争力的自行车手提供了关键优势。

虽然我们距离自行车行业大规模生产 3D 打印还有一段距离，但很明显，更多品牌最终将加入 3D 打印潮流，以增加其底线价值和客户体验。

美容化妆品

3D 打印也正在进入美容行业。法国时装公司香奈儿 (Chanel) 是一家展示 3D 打印潜力的公司，已于 2018 年推出了世界上第一款 3D 打印睫毛膏刷。

Révolution Volume 睫毛膏刷采用 SLS 制作，该技术使用激光束融合聚酰胺粉末层。

通过3D打印，刷头的设计得到了优化——例如，粗糙、颗粒状的质地提高了睫毛膏对睫毛的附着力。

尽管 3D 打印对于化妆品行业来说可能是新事物，但香奈儿等先驱展示了该技术如何改变化妆品的制造方式。

消费电子

虽然 3D 打印电子产品仍处于起步阶段，但定制电子外壳、U 盘盒和键盘已经成为现实。 3D 打印可用于创建具有个性化触感的电子外壳，具有复杂的形状和各种颜色、图形和尺寸。

荷兰公司 Moogue 已经在该领域取得了成功。 Moogue 提供了一个在线配置器，允许客户通过在多种颜色、图像和图案中进行选择来定制 3D 打印的手机壳。

消费品行业的 3D 打印挑战

虽然消费品制造商越来越认识到 3D 打印的好处，但在实施该技术方面仍然存在挑战。

不可否认，3D打印在消费品行业的采用率仍然相对较低，尤其是与航空航天和医疗等开创性行业相比。

对于大多数消费品公司来说，实施 3D 打印生产线在经济上并不可行，至少目前是这样。一方面，3D打印的产量目前无法与传统制造的产量相媲美。

然而，有了 Carbon 的数字光合成、金属粘合剂喷射和惠普的 Multi Jet Fusion 等技术，所有这些技术都在推动生产速度和产量的界限，商业上可扩展的生产系统很可能成为可能。

利用 3D 打印建立竞争优势

随着 3D 打印变得更具可扩展性，这十年将看到更多消费品公司试行 3D 打印。这将有助于确定最能从该技术中受益的应用程序和产品，从而使公司能够将其引入其生产工作流程。

然而，在生产中成功采用 3D 打印还需要消费品公司集成解决方案，如 MES 软件，以帮助管理端到端的工作流程。

数字流程（如 3D 打印）将需要数字工具，使您能够处理更多订单并提供对运营的可见性，即使它们分散在多个站点。

总而言之，从开创性设计到大规模定制，3D 打印将成为塑造消费品领域新趋势的关键技术之一。如果公司想引领这些趋势并建立竞争优势，现在是他们采取行动的时候了。