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3D打印與

傳統(tǒng)制造：差異與比較

了解 3D 打印與傳統(tǒng)制造技術(shù)的不同之處。

3D打印或增材制造是從CAD或數(shù)字3D模型構(gòu)建3D模型的過程。在此過程中，材料被逐層沉積以形成所需的物體。相比之下，傳統(tǒng)的制造工藝是指已建立的制造技術(shù)，通過這種技術(shù)，材料可以通過磨削，鉆孔或加工或鑄造到模具中來去除。

除了工作原理不同之外，3D打印和傳統(tǒng)制造還有其他區(qū)別。傳統(tǒng)制造需要大規(guī)模生產(chǎn)，以攤銷生產(chǎn)，工具和裝配勞動(dòng)力的前期和運(yùn)營(yíng)成本。然而，對(duì)于3D打印，制造成本與數(shù)量無關(guān)，因此對(duì)于較小的體積來說更經(jīng)濟(jì)。3D打印還提供了更多的設(shè)計(jì)靈活性和僅使用一臺(tái)機(jī)器制造產(chǎn)品的能力，而傳統(tǒng)方法并不總是如此。在生產(chǎn)中小型物體時(shí)，3D打印比許多傳統(tǒng)制造方法快得多。這種速度的提高是因?yàn)闉閭鹘y(tǒng)制造中使用的鑄件和模具創(chuàng)建模具所需的時(shí)間。然而，傳統(tǒng)制造業(yè)比3D打印有更多的材料選擇。

本文將進(jìn)一步討論3D打印與傳統(tǒng)制造之間的差異，介紹其優(yōu)缺點(diǎn)以及替代方案。

3D打印定義和與傳統(tǒng)制造的比較
3D打印作為一種技術(shù)，自1983年由查克霍爾發(fā)明以來已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步。它最初被設(shè)計(jì)為一種快速原型制作方法，但現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成為一種真正的制造工藝。3D打印為制造業(yè)提供了許多優(yōu)勢(shì)，包括設(shè)計(jì)自由度，創(chuàng)建復(fù)雜設(shè)計(jì)的能力，大規(guī)模定制以及具有成本效益的小批量生產(chǎn)方法。

3D打印逐層打印物體，而不是像許多傳統(tǒng)制造工藝一樣減法工藝，其中產(chǎn)品是從更大的材料塊中切割出來的。因此，3D打印產(chǎn)生的材料浪費(fèi)更少。有各種各樣的3D打印類型：直接能量沉積，基于樹脂的打印機(jī)（或VAT聚合），粘合劑噴射，材料擠出，材料噴射，粉末床熔合和片材層壓。所有形式的3D打印都屬于這些類別之一。3D打印技術(shù)還提供了可用于打印物體的各種材料。目前使用3D打印的行業(yè)包括機(jī)器人，航空航天，汽車，醫(yī)療，牙科，體育和其他消費(fèi)產(chǎn)品。有關(guān)更多信息，請(qǐng)參閱我們的 3D 打印指南。
下面的圖 1 是 3D 打印項(xiàng)目的示例：

與傳統(tǒng)制造業(yè)相比，3D打印有哪些優(yōu)勢(shì)？
與傳統(tǒng)制造技術(shù)相比，3D打印具有多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)，包括：

1. 更大的設(shè)計(jì)自由度。
2. 能夠打印復(fù)雜的設(shè)計(jì)，無需額外費(fèi)用。
3. 通常更快，特別是對(duì)于中小型對(duì)象。
4. 涉及較少的廢料。
5. 可以結(jié)合產(chǎn)品的制造和裝配階段。
6. 可以很容易地用于創(chuàng)建自定義零件。
7. 這是一個(gè)完全自動(dòng)化的過程，勞動(dòng)力要求有限。
8. 它使用單個(gè)設(shè)備來處理創(chuàng)建對(duì)象的所有方面。

與傳統(tǒng)制造業(yè)相比，3D打印有哪些缺點(diǎn)？
與傳統(tǒng)制造相比，3D打印的缺點(diǎn)是：

1. 與傳統(tǒng)制造相比，它具有更少的材料選擇。
2. 與大規(guī)模生產(chǎn)中的傳統(tǒng)制造相比，該工藝的經(jīng)濟(jì)性較低。
3. 批次質(zhì)量測(cè)試不能應(yīng)用于3D打印產(chǎn)品。
4. 打印質(zhì)量可能不一致，因此因產(chǎn)品而異。

傳統(tǒng)制造定義與 3D 打印的比較
制造業(yè)的歷史可以追溯到20世紀(jì)900年代的工業(yè)革命，當(dāng)時(shí)原材料變成了有用的產(chǎn)品。在此期間，從人類勞動(dòng)（至少部分）向化學(xué)制造和機(jī)械過渡。傳統(tǒng)的制造工藝主要是減法。這意味著物體被加工或以其他方式從較大的材料塊中移除。傳統(tǒng)的制造方法可以分為四大類：成型，成型，加工和連接。這些工藝通常更適合大規(guī)模制造，主要是由于模具，成型和/或鑄造成本，以及工藝的整體設(shè)計(jì)靈活性有限。簡(jiǎn)而言之，例如，如果只生產(chǎn)50個(gè)單位，則定制產(chǎn)品的成本將不合理，因?yàn)楹茈y收回開發(fā)定制所需的前期費(fèi)用。
與3D打印相比，傳統(tǒng)制造業(yè)最重要的優(yōu)勢(shì)之一是它提供了廣泛的材料選擇。該過程也更加成熟。然而，3D打印在設(shè)計(jì)靈活性，成本和速度方面占了上風(fēng)。傳統(tǒng)制造工藝通常用于批量生產(chǎn)由木材，鋼或塑料等材料制成的產(chǎn)品的行業(yè)。這些包括生產(chǎn)家具，塑料瓶或水箱，玩具，紡織品和行李箱。下圖2是CNC銑床的示例：

與3D打印相比，傳統(tǒng)制造業(yè)的優(yōu)勢(shì)是什么？
下面列出了傳統(tǒng)制造工藝相對(duì)于3D打印的一些優(yōu)勢(shì)：

1. 最適合大規(guī)模生產(chǎn)。
2. 使用傳統(tǒng)的制造工藝可以進(jìn)行批次質(zhì)量檢查。
3. 大多數(shù)傳統(tǒng)制造工藝都具有良好的可重復(fù)性。
4. 傳統(tǒng)工藝提供了更廣泛的材料選擇。

與3D打印相比，傳統(tǒng)制造業(yè)有哪些缺點(diǎn)？
與3D打印相比，傳統(tǒng)制造工藝的一些局限性包括：

1. 單個(gè)零件通常涉及使用許多過程和機(jī)器。
2. 傳統(tǒng)制造業(yè)不太適合小批量的定制產(chǎn)品。
3. 減法（傳統(tǒng)）制造通常會(huì)浪費(fèi)大量材料。
4. 傳統(tǒng)方法勞動(dòng)密集程度更高，成本更高。

3D打印與傳統(tǒng)制造的比較表
下表1比較了3D打印與傳統(tǒng)制造業(yè)：

表 1.3D列印與傳統(tǒng)制造的比較

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