3D打印區(qū)別于其他制造工藝有哪些優(yōu)勢？

相對于等材制造工藝與減材制造工藝，3D打印具有許多的優(yōu)勢，已有很多文章進(jìn)行了詳細(xì)的分析與闡述。這里列舉了一些，相對于傳統(tǒng)的制造工藝，3D打印具有如下三個最主要的優(yōu)勢：

    1. 設(shè)計(jì)空間無限。對于幾何結(jié)構(gòu)復(fù)雜物品（比如內(nèi)部有非常復(fù)雜的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)或空腔結(jié)構(gòu)的物品），傳統(tǒng)的制造工藝是無法進(jìn)行加工的，需要將物品進(jìn)行分解分別加工再組裝。而3D打印將物體分解成一層一層的2D區(qū)域，因此加工任意復(fù)雜的物體都沒有問題，加工精度只是取決于打印機(jī)所能輸出的最小材料顆粒。這是3D打印機(jī)帶給我們**的優(yōu)勢，能讓設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)任意復(fù)雜的幾何形狀，設(shè)計(jì)空間無限。正是這個優(yōu)勢，給了我們在幾何設(shè)計(jì)與優(yōu)化方面大量需要解決的問題，后面會詳述。

    2. 零技能制造。傳統(tǒng)的制造工藝設(shè)備龐大且昂貴，需要較高的技能才能進(jìn)行操作。而3D打印機(jī)（比如FDM 3D打印機(jī)）小巧而廉價，有些已經(jīng)進(jìn)入家庭，使用簡單方便；相對于昂貴的鑄模，3D打印只需要一個數(shù)字化文件即可進(jìn)行成型。因此，通過3D打印，能夠輕松實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的個性化設(shè)計(jì)與定制，大大縮短了產(chǎn)品的研發(fā)時間。這個優(yōu)勢給了我們非機(jī)械專業(yè)的研究工作者，也能進(jìn)行相關(guān)的幾何、結(jié)構(gòu)、材料等方面的研究，大大加深和拓展了制造中所存在的相關(guān)研究問題。

    3. 材料無限組合。多噴頭的3D打印機(jī)能夠?qū)Χ喾N材料進(jìn)行組合打印。通過材料的堆疊和組合，打印的物品具有與單一材料所不同的物理和力學(xué)的特性。因此，通過不同材料的組合，可以產(chǎn)生性能不同的“新的材料”。這個優(yōu)勢提供給了我們利用控制材料的分布來控制物品的物理、力學(xué)及結(jié)構(gòu)的特性，從而能產(chǎn)生多樣化的物品，增加產(chǎn)品的靈活性。

    總之，3D打印技術(shù)最被看重的三大優(yōu)勢是加速產(chǎn)品的研發(fā)過程、提供個性化和定制產(chǎn)品和增加生產(chǎn)的靈活性。從成型工藝上看3D打印突破了傳統(tǒng)成型方法，無需先行制作模具和機(jī)械加工，通過快速自動成型硬件系統(tǒng)與CAD軟件模型結(jié)合就能夠制造出各種形狀復(fù)雜的產(chǎn)品，這使得產(chǎn)品的設(shè)計(jì)生產(chǎn)周期大大縮短，生產(chǎn)成本大幅下降。

    當(dāng)然，3D打印作為一項(xiàng)年輕的成型工藝，還存在著許多的不足，比如成型時間慢、精度低、材料種類少 、無法大批量生產(chǎn)等?，F(xiàn)階段3D打印的實(shí)際使用仍屬于快速成型范疇，即為企業(yè)在生產(chǎn)正式的產(chǎn)品前提供產(chǎn)品原型的制造，業(yè)內(nèi)也稱作手板。因此，3D打印成型工藝現(xiàn)階段是作為與傳統(tǒng)制造工藝互補(bǔ)的方式存在，要成為主流的生產(chǎn)制造技術(shù)還尚需時日。但是要相信，人類對技術(shù)的追求是無限的，隨著3D打印設(shè)備和打印材料的研發(fā)的不斷進(jìn)步，3D打印技術(shù)會越來越被廣泛得到使用。

    從另一個角度來看，3D打印技術(shù)讓制造從工廠走向了家庭，催生了大量的個人設(shè)計(jì)者（即創(chuàng)客），激發(fā)了無限的創(chuàng)意設(shè)計(jì)的可能。這是3D打印技術(shù)能帶給我們大眾**的意義，后面會詳細(xì)闡述。