中国战略性新兴产业研究与发展·功能材料
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1.2 3D打印的优势分析

优势1:制造复杂物品不增加成本。就传统制造而言,物体形状越复杂,制造成本越高;对3D打印而言,制造形状复杂的物品成本不增加。这将打破传统的定价模式,并改变计算制造成本的方式。

优势2:产品多样化不增加成本。一台3D打印机只需要不同的数字设计蓝图和一批新的原材料就可以打印许多形状,省去了培训机械师或购置新设备的成本。

优势3:无须组装。3D打印能使部件一体化成型,不需要组装,缩短了供应链,节省在劳动力和运输方面的花费。同时,供应链越短,污染也越少。

优势4:零时间交付。3D打印可以按需打印。即时生产减少了企业的实物库存,企业可以根据客户订单使用3D打印机制造出特别的或定制的产品满足客户需求,新的商业模式将成为可能。如果人们所需的物品按需就近生产,零时间交付式生产能最大限度地减少长途运输的成本。

优势5:设计空间无限。传统制造技术和工匠制造的产品形状有限,制造形状的能力受制于所使用的工具。3D打印机可以突破这些局限,开辟巨大的设计空间,甚至可以制作目前可能只存在于自然界的形状。

优势6:零技能制造。3D打印机从设计文件里获得各种指示,制造同样复杂的物品,操作3D打印机所需要的技能比注塑机少。非技能制造开辟了新的商业模式,并能在远程环境或极端情况下为人们提供新的生产方式。

优势7:不占空间、便携制造。就单位生产空间而言,3D打印机的制造能力比传统制造机器更强。3D打印机调试好后,打印设备可以自由移动,打印机可以制造比自身还要大的物品。较高的单位空间生产能力使得3D打印机适合家庭或办公使用,因为其所需的物理空间小。

优势8:减少废弃副产品。与传统的金属制造技术相比,3D打印制造金属时浪费量减少,随着打印材料的进步,“净成形”制造可能成为更环保的加工方式。

优势9:材料无限组合。传统的制造机器在切割或模具成型过程中不能轻易地将多种原材料融合在一起,多材料3D打印技术的发展使人们具备将不同原材料融合在一起的能力。

优势10:精确的实体复制。数字音乐文件可以被无休止地复制,音频质量并不会下降。未来,3D打印将数字精度扩展到实体世界,扫描技术和3D打印技术将共同提高实体世界和数字世界之间形态转换的分辨率,创建精确的副本或优化原件。

以上部分优势已经得到证实,其他的会在未来的一二十年(或三十年)成为现实。3D打印突破了原来熟悉的历史悠久的传统制造限制,为以后的创新提供了舞台。