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增材制造與傳統(tǒng)制造

增材制造自20世紀(jì)80年代以來才出現(xiàn)，因此在此之前開發(fā)的制造方法通常被稱為傳統(tǒng)制造。為了了解增材制造和傳統(tǒng)制造之間的主要區(qū)別，讓我們將所有方法分為3組：增材制造，減材制造和形成性制造。

增材制造

增材制造通過沉積和融合2D材料層來構(gòu)建3D對(duì)象。

這種方法幾乎沒有啟動(dòng)時(shí)間或成本，使其成為原型設(shè)計(jì)的理想選擇。零件可以快速制造，使用后丟棄。零件也可以以幾乎任何幾何形狀生產(chǎn)，這是3D打印的核心優(yōu)勢(shì)之一。

3D打印的最大局限性之一是大多數(shù)零件本質(zhì)上是各向異性的或不完全致密的，這意味著它們通常缺乏通過減材或成型技術(shù)制造的零件的材料和機(jī)械性能。由于冷卻或固化條件的波動(dòng)，同一零件的不同打印件也容易出現(xiàn)細(xì)微變化，這限制了一致性和可重復(fù)性。

減法制造

減材制造（如銑削和車削）通過從實(shí)體材料塊（通常也稱為“毛坯”）中移除（加工）材料來創(chuàng)建對(duì)象。

幾乎任何材料都可以以某種方式加工，使其成為一種廣泛使用的技術(shù)。由于對(duì)過程各個(gè)方面的控制程度很高，這種方法能夠生產(chǎn)出具有高重復(fù)性的令人難以置信的精確零件。大多數(shù)設(shè)計(jì)需要計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）來繪制定制的刀具路徑和有效的材料去除，這增加了設(shè)置時(shí)間和成本，但對(duì)于大多數(shù)設(shè)計(jì)來說，這是最具成本效益的生產(chǎn)方法。

減法制造的主要限制是切削刀具必須能夠到達(dá)所有表面以去除材料，這在很大程度上限制了設(shè)計(jì)復(fù)雜性。雖然像5軸機(jī)床這樣的機(jī)床消除了其中一些限制，但復(fù)雜的零件在加工過程中仍然需要重新定向，從而增加了時(shí)間和成本。減材制造也是一個(gè)浪費(fèi)的過程，因?yàn)槿コ舜罅坎牧弦陨a(chǎn)最終的零件幾何形狀。

形成性制造

成型制造，如注塑和沖壓，通過將材料在熱和/或壓力下成型或成型來創(chuàng)建物體。

形成技術(shù)旨在降低生產(chǎn)單個(gè)零件的邊際成本，但是在生產(chǎn)過程中使用的獨(dú)特模具或機(jī)器的創(chuàng)建意味著設(shè)置成本非常非常高。無論如何，這些技術(shù)可以生產(chǎn)各種材料（金屬和塑料）的零件，具有接近完美的可重復(fù)性，因此對(duì)于大批量生產(chǎn)，它們幾乎總是最具成本效益的。

這些方法如何比較

制造是復(fù)雜的，并且有太多的維度來全面比較每種方法與所有其他方法。幾乎不可能同時(shí)優(yōu)化成本、速度、幾何復(fù)雜性、材料、機(jī)械性能、表面光潔度、公差和可重復(fù)性。

在這種復(fù)雜的情況下，啟發(fā)式和經(jīng)驗(yàn)法則更有價(jià)值：

• 增材制造最適合小批量、復(fù)雜設(shè)計(jì)以及速度至關(guān)重要的情況。
  
• 減材制造最適合中等體積、簡(jiǎn)單幾何形狀、嚴(yán)格公差和硬質(zhì)材料
  
• 成型制造最適合大批量生產(chǎn)相同的零件。
  
  

每個(gè)零件的成本通常是決定哪種制造工藝最好的控制因素。作為粗略的近似值，每種方法的單位成本可以像這樣可視化：

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