嚴祥平：3D打印產品和傳統制造產品的差距
△作者嚴祥平以及魔猴的3D打印作品
從事3D打印行業有段時間了，這期間遇到最多的疑問就是3D打印的產品是否可以和傳統制造的產品一樣打印好之后就可以直接使用。大部分人對3D打印產品可以快速制造供認不諱，但是非常質疑3D打印產品是否可以得到現實生活中進行真實應用。當看到部分3D打印產品之后，有部分的表示驚訝，也有部分的表示望而退步：這一方面是3D打印產品價格居高不下;另一方面是3D打印產品性能方面還遠不及傳統制作出來的產品。但作為消費者對3D打印并不熟悉，所以很難了解到3D打印產品的詳情情況。
國家政策的大力支持和眾多傳統行業的企業轉型加入到3D打印行業，為培育市場做了大量的宣傳和推廣工作，使得2016年3D打印行業得到了一個迅猛的發展。這也讓越來越多的企業與個人逐步的接觸到3D打印，但目前大部分的人群還認為3D打印只是在原型產品和小批量制作方面獲得了較為廣泛的認可，距離最終使用的產品還相差太遠。
正因為如此，作為一名3D打印行業的從業人員，勢必是需要出來幫3D打印產品說幾句公道話。
近年來廣受大眾所了解的3D打印技術，一種印象是鋪上一層神秘面紗的稱之為黑科技，另一種印象是見到最多也是最廣的FDM的桌面級打印機則稱3D只是玩具，沒啥大的用途。之所會這樣，也是因為3D打印處于行業發展的兩個極端，一方面是想要通過推廣價格低廉的和大眾接觸更近一點的FDM工藝桌面級打印機，因此大眾接觸最多的也就是3D打印桌面級的機器和產品。這就造成3D打印工業級的打印機打印出來的產品精度和產品性能，很少被消費者所熟知。所以也造成3D打印目前在大眾的眼中還只是玩具，而并非能夠有太大的發揮空間的想法。另一方面是高精尖的航空航天、國防軍工企業的應用上，因為3D打印的成型工藝不同設備的造價和使用成本的不同，金屬類高端設備目前普羅大眾幾乎沒有機會了解和接觸到，因此這也給大眾一個神秘的面紗印象。當然這其中還有一種，離群眾最近但也似乎有點遠的應用就是工業方面的應用。作為消費者是很少有機會去了解和熟悉工業級3D打印機在制作產品過程中的所有環節，這使得3D打印又有一種似近似遠的感覺。
畢竟3D打印行業還屬于發展的初始階段，整個行業也在摸索未來的應用方向及整體的商業發展模式。基于此，就工業方面的產品制作與傳統行業產品的制作方面做一個簡單的對比和分析。
日常生活當中咱們接觸最多的產品的材料基本由塑料和金屬兩種材料構成，下面就從這兩種材料制作的產品來進行分析和對比。
一、首先我們說傳統制造
大部分咱們日常生活中使用的物件，不管是塑料還是金屬都是通過開具模具進行大批量制造，其中使用的材料也是根據傳統制造過程中的注塑、鍛造、鑄造、復模等工藝制作而成。
塑料產品：
塑料的批量制作工藝一般是注塑、復模，不管是注塑還是復模，都是非常成熟的制作工藝。注塑擁有幾十年的成熟發展歷史，上下游的產業鏈非常完善各種材料的注塑工藝也都非常成熟。市場應用需求非常的廣泛，因此衍生出非常多的材料以滿足我們日常生活的需要。注塑的材料，可以通過添加例如粘合劑、避光劑及混合其它材料來調節材料的綜合性能以制作成各式各樣的生活用品。產品制作出來之后需要進行上色、電鍍、水貼、噴光油等等后期處理工藝進行加工處理，處理完成才能作為最終產品交付消費者進行使用。
綜合而言，傳統制造工藝中的塑料物品因為材料豐富，制作工藝完善及產業鏈條完整，所以目前制作成本最低，綜合性能最優。
金屬產品：
金屬物件批量制作工藝一般是鑄造、鍛造、切削加工等方式。鑄造和人工鍛造都擁有幾千年的工藝歷史，而機器鍛造和切削加工(CNC)工藝也同樣擁有幾十年的發展歷史。配合傳統制作工藝的金屬材料形態有粉末狀和塊狀，同時配合產品需要的性能擁有完善的配套產業鏈，各種后期加工處理工藝非常完善。通過傳統制作工藝制作出來的金屬物件，在日常生活中應用極為廣泛。
綜合而言，傳統工藝中金屬物品因歷史悠久、工藝成熟、配套產業鏈條及各種后加工處理工藝的成熟，制作成本低廉，性能優良。
二、再來說說3D打印
3D打印的產品目前在產品原型和產品小批量制作及復雜產品的制作中發揮了比較大的優勢，但目前大部分的產品還無法直接當做零件使用。3D打印目前應用較為廣泛的工藝有：FDM、SLA、SLS、SLM等。
塑料產品：
塑料產品的3D打印制作主要工藝是：FDM(熔融沉積成型)、SLA(立體光固化成型)、SLS(激光燒結成型)。目前支持打印的材料主要有：PLA、光敏樹脂、尼龍、尼龍加玻纖、ABS等，市面上也出現了如PE、PP等材料但應用還不夠成熟。3D打印的塑料材料目前是直接通過3D打印出來之后，進行后期加工處理，后處理工藝。這傳統制造的產品的處理方式大同小異。但因為成型工藝不同，制作出來的大部分塑料產品與傳統制造的產品相卻甚遠，大部分都沒法直接進行使用。但3D打印的塑料零件因為其精度高，制作迅速等優點因此逐步取締傳統原型產品制作工藝。隨時市場的逐步擴大，未來將會出現越來越多的塑料材料。
綜合而言，目前3D打印的塑料產品在性能上還遠不及傳統制作工藝制造的產品;但因為其精度高，制造快，成本低的優點，目前將和傳統制造形成良好的配合。
金屬產品：
金屬產品的3D打印工藝主要有：SLS(選擇性激光燒結成型)、SLM(激光熔融成型)、EBM(電子速熔成型)等。通常直接打印出來的金屬零件，表面都比較粗糙，需要經過噴砂拋光、后期精加工等方式進行處理。經過這些工藝和過程的處理，最終實現產品的交付和使用。3D打印金屬因為其可以一次成型較為復雜的零件，尤其是通過傳統工藝難以加工或者無法加工的零件。目前3D打印金屬零件被廣泛應用在航空航天、汽車、國防軍工等方面，主要的用途是屬于高精尖的行業領域。企業及民用方面目前市場也在逐步的發展階段，金屬3D打印未來將會迎來更大的發展機會。
目前雖然金屬3D打印的產品性能上略微的輸于傳統鑄造和鍛造，但隨著技術的發展和突破，未來的產品性能會逐步接近抑或超過傳統制造的金屬零件。
綜合而言，目前3D打印的金屬還處于行業發展的初期，雖然發展迅猛，但依然沒有到達井噴的時刻。雖然目前3D打印金屬還存在很多缺陷，但大部分的打印物件還是可以直接應用到生產使用當中來。
三、3D打印到底離傳統制造有多遠
通過上述的簡單介紹，咱們了解到傳統和3D打印制造各自的優劣。我們得知3D打印產品因為技術本身和材料的限制，導致大部分的產品無法達到傳統制作的產品的性能，因此在材料種類和工藝水平上與傳統制造產品存在非常大的差距。整體而言，目前3D打印行業距離傳統制造的產品主要有兩點：材料種類和工藝水平。
1、材料種類：
材料種類主要是3D打印方面的材料目前應用的還非常有限，而傳統制造的使用的材料有成千上萬種之多。這一方面也使得目前3D行業的應用不廣泛，還遠不能達到傳統制造產品直接應用到日常生活中的要求。目前應用最為廣泛的材料是PLA和光敏樹脂，兩種材料相對而言應用的空間非常有限。傳統材料則不同，生活中成千上萬的商品基本上都是由不同的材質或者材料之間混合調配制作而成的，極大了滿足了生活之中的需要。
目前隨著3D打印行業的發展，越來越多的3D打印材料被研發出來，行業內也在做越來越多材料的應用嘗試。我們相信未來材料上面畢定會出現非常大的突破，未來的材料也將成千上萬種，可以滿足成千上萬種的產品性能要求。
2、工藝水平：
工藝水平主要體現在傳統制造各項工藝都比較純熟，各種產業鏈條也比較完善，后處理工藝及各項設備設施完善，材料價格也比較低廉，因此可以方便快速的大批量制作出性能優良的產品。綜合而言目前傳統制造的生產性價比最高。而3D打印行業目前行業也屬于發展的初期，發展的年限比較短，技術本身的工藝還有非常多值得提升和挖掘的空間。尤其是產業鏈條還不完善，配套的設備設施也不夠齊全，人才方面也比較欠缺。3D打印行業工藝成熟還需要一個漫長的發展過程，在這個過程會逐步的完善的產業鏈條，這必將帶動生產方式的調整。這一切，只是時間的問題。
綜合以上的分析，咱們可以預測在不遠的將來3D打印產品必將向傳統工藝制造的產品一樣，可以直接應用到我們日常生活當中。3D打印行業通過不斷地產業鏈完善和工藝水平革新必將給人類的生活方式帶來巨大的改變。
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(責任編輯：admin)
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