增材制造适合您的企业吗？实战决策指南

增材制造（3D打印）从未来新奇概念变为广泛可用技术。虽自1980年代中期问世，但近五年使用增长与商业化爆发式加速。打印机更快、更廉、更紧凑，塑料金属材料选择日益丰富。

增材制造打破传统工艺限制，改变生产零件创建与支撑方式。应用得当，可交付更高效、性能更优产品。优势不止于此：3D打印财务红利丰富，从减少产品浪费、降低复杂零件成本到小批量生产营收机会。

本全面指南深度覆盖增材制造信息、效益、起步考量等！

快速导航

• 什么是增材制造？
• 在制造工厂利用增材制造的六大效益
• 增材制造适合贵公司吗？实施前五大考量
• CMTC助您最大化增材制造投资回报！

什么是增材制造？

增材制造即3D打印，从数字设计创建实体对象。传统2D打印机读取文件在织物或纸上打印平面二维复制品，3D打印则从数字文件创建物理对象，逐层堆叠材料直至形成完整三维物体。

增材制造技术逐层构建三维物体。每层与前一层部分熔融材料结合。换言之，传统工艺通过切削去除材料制造孔洞等特征，增材制造则在成品中直接成型孔洞。

逐层材料可为金属粉末、陶瓷、热塑性塑料、玻璃甚至巧克力！故3D打印机非一机通用；针对不同应用有多种选择，打印机类型随应用而异。

增材制造用于构建物理模型、原型、工装组件、生产零件，材料涵盖金属、塑料、复合材料。几乎任何形状可在3D打印机复制，零件可多色、多材料制造。

在制造工厂利用增材制造的六大效益

3D打印因创新工业制造能力备受推崇。多项优势使该技术成为全球企业推崇的宝贵资产，包括：

降低开发成本

此先进制造技术因初始成本有“价高”刻板印象。但长期降低开发成本产生省钱效益。

机器运营成本取决于3D打印机规模。多数桌面级功耗相当笔记本电脑，大型工业级耗能显著更高。仍因单步成型复杂物体能力，实现更高效率与生产力。

主要优势之一是降低人工成本。除后处理外，多数打印机自给自足，极少需操作员协助。3D打印机人工成本基本可忽略，传统制造通常需高技能操作员。

此外，小批量增材制造成本具竞争力。3D打印原型成本远低于注塑、传统模具、铣削、机加工等传统方法。

减少产品浪费

计算机程序设计草图直送打印，大幅缩短新设计创建生产时间且减少浪费。数字到数字过程省去传统原型制作中间环节。

此外，3D打印周转更快。快速迭代能力使工程设计问题在数小时内暴露，传统制造可能需数周甚至数月发现。

增材制造能创建传统方法难以或成本过高的复杂设计。工艺开发可在更短时间、更少资金投入下完成，避免因原型迭代变更报废模具的浪费。

最终零件设计决策更快，因有效设计创建所需时间缩短。总体而言，增材制造提供浪费更少、支出更低的高效设计流程。

提升产品质量

3D打印优势延伸至更优产品设计与工艺开发。增材制造让制造商创造卓越产品：如人因工程不良等设计问题能早期识别、迅速解决。结果是通过3D打印以更优最终设计提升零件质量。

此外，技术进步让工程师构建传统方法不具成本效益甚至不可能的复杂精密零件。工程师不再受传统设备限制；一些原设计为需连接、紧固、焊接的组装件可整体打印成单件。这减少浪费、常增强产品强度耐久性、降低潜在失效点。

3D打印还可用热塑性塑料等多种材料制造零件。部分材料能大幅减重同时保持强度完整性。这对工程师在保持强度前提下减重极具价值。

增材制造可创造耐用产品，因质量提升而耐持续使用。

真正的快速原型制作

还记得“快速”原型曾意指数周数月的设计制造交期吗？主要因需制造原型工装、可能外包部分工作，因多数制造商专注生产、不愿占宝贵时间制作单个原型件。

增材制造下，您可在3D打印机上数小时而非数周内设计生产原型！不再为制造而设计，而是为设计而制造。此外，零件可专门生产以满足复杂客户规格。这改变原型制作游戏规则。

对公司意味何？以相对小额投资购置3D打印机与专业知识，现可快速生成新产品模型，数天内送达客户手中。还能生产针对极细分市场的零件，可能催生高利润产品线。

吸引人才、专长与热情的利器

博客系列第二篇《如何吸引千禧一代并守护制造业未来》讨论将增材制造等新技术引入职场吸引该群体技能工人。文中指出：可利用增材制造设备吸引年轻技能工人入职。

增材制造适合贵公司吗？实施前五大考量

引入制造流程重大变革前，需考量探索多因素。

认知增材制造带来的思维转变

增材制造虽是制造商强力工具，但有效使用要求设计工程师与管理者思维转变。增材制造背离多数设计、机械、工业工程师校园所学原则。

例：传统金属加工以金属板为原料，激光切割成型。设计工程师工作是订购合适规格钢板、优化零件排布最小化废料。切削越少、废料成本越低、利润越高。

增材制造下，不再聚焦减少工艺去除材料，而是按需添加材料或设计阶段去除材料来构建零件。即：不再从钢板切割形状，而是用3D打印机逐层构建同一零件。不满意形状特征？修改模型重打即可！定型后可按需批量打印。

可见，增材制造颠覆设计思维。考量从减少去除材料转向优化零件设计、逐个构建零件。

以下为再培训设计工程师适应3D打印技术的简易低成本途径：

学习

众多高校社区学院开设增材制造课程：从学位专业、证书项目到工作坊研讨会。增材制造活动为工程师管理者提供学习技术机会，对重大流程变革至关重要。

阅读

《Make Magazine》等杂志展示3D材料案例、打印机型号对比助选型。互联网海量增材制造与3D打印数据。本网站设专区提供增材制造信息资源。

交流

询问连接使用3D打印的本地制造商。学习他们如何利用功能、优化能力。制造商网络、本地商会、活动可寻找同行用户。

实验

随更多机型推出、市场竞争加剧，个人桌面级3D打印机成本大幅下降。迷你桌面打印机低至500美元。考虑引入增材制造运营时，采购一两台供工程师把玩，如福特汽车所做。无比实操改变思维、认知技术能力。设计工程师更懂增材制造能力后，为公司选型合适工业级增材技术将容易得多。

新技术可怕，更令人兴奋！未来五年增材制造前景振奋：从定制功能假肢生产到3D打印普及大中小学课堂与家庭。

CMTC助您最大化增材制造投资回报！

不会用3D打印机？增材制造初上市时辅助资源稀缺且昂贵。现有其他免费或低成本途径让公司熟悉增材技术与潜在应用。CMTC赞助增材制造网络研讨会，含专家演讲与领域资源。

随定制零件需求持续上升，增材制造工艺未来关联度将持续提升。增材设备制造商预测：随更多企业采用，制造业未来完全变革仅是时间问题。

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