“3D打印技术”的优点与局限探讨

基金项目：2019年度北海职业学院教育教学改革研究项目（第二批）（2019YJY54）。

摘要：

随着科学技术的不断发展，3D打印技术实现了较强的技术飞跃。在此类技术的长期发展中，人们逐渐总结出其在当前各行业应用中的优点与局限。随着3D打印技术能推动第三次工业革命的论点推出，相关研究人员及技术应用行业应加强对其现状及发展的关注。本文首先简单叙述了3D打印技术的概念，其次针对3D打印技术的优点与局限展开讨论，从而为关注这一话题的人们提供参考。

关键词：

3D打印技术;优点;局限

中图分类号：

TP334.8

文献标识码：

A

文章编号：

1672-9129（2020）15-0143-01

引言：3D打印技术不仅拥有高精度材料制造优势，其应用成本亦相对低廉，受到各行各业的广泛好评。当代科学家提出数字化及智能化为第三次工业革命的核心发展趋势，并表示3D打印技术的高效发展或会引导此次革命的推进。在此种境况下，人们不应仅注重3D打印技术的优势，亦应注重其长期应用中展现的局限性。因此，本文对3D打印技术的优点与局限进行探讨，具有重要的意义。

13D打印技术概述

3D打印技术最早起源于美国军方的“快速成型”技术，在近两年其发展相对较快，现已实现广泛的商用。3D打印属于添加剂制造术的一种，通过参照打印机的技术原理，采用分层叠加的加工方法，实现3D实体的生成。此类技术联合计算机蓝图应用，能大大提升各类配件的生产效率，且操作便捷，硬件设施启用量小，适用于多种中小企业的产品制造。当前此类技术不仅在商品生产应用方面发展成熟，在航天及医疗方面亦有一定程度的渗透[1]。

23D打印技术的优点与局限

2.13D打印技术的优点。3D打印技术的使用优点众多，其亦是此类技术广泛应用的原因。首先，3D打印技术能显著提升产品生产率。启用此类技术，产品设计及相关制图均可通过软件实现。当前计算机软件功能涵盖全面，能协助设计人员高效得出设计方案。事物的生产亦通过电子设计图的传送即刻展开，相关设备扫描识别设计蓝图后，应用金属粉或各种记忆材料进行层层叠加，最终实现设计产品的实物呈现。通过实际应用观察，3D打印技术能在生产效率上超出传统生产3倍。此类技术摒弃了模具的应用，可根据设计内容灵活实现各种规格的产品生产。不仅有效降低了产品生产成本，缩短生产周期，亦提升了生产材料的利用率。

其次，是量身定制。3D打印技术在拓展设计与便捷实验等方面表现卓越。通过此类技术高效便捷的生产操作，能加强各行业个性化产品定制服务的推行。如当前部分品牌键盘广受大众喜爱，但其颜色及款式相对单一。产品生产者可通过3D打印技术实现各类键帽的定制生产。颜色变换属于相对基础的定制，利用技术的分层叠加，亦可在原键帽材质的基础上进行加涂处理，实现不同触感。此类技术能实现少量高定制化的产品生产服务，充分迎合顾客思路及市场发展需求。不仅能为生产企业带来更多的利益，还能在多种发展需求的探索下总结经验，不断优化当前产品的生产工艺及产品生产质量。

最后，是降低生产成本。3D打印技术的生产流程降低了人工依賴性，舍弃模型生产，没有边角废料。同时通过信息技术的高效传递性，可实现设计与生产的异地化，部分工厂亦可由此节省产品运输开支。同时在产品开发阶段存在多种原料应用的实验，3D打印技术可实现少量产品及部件的生产，节省开发阶段实验的成本应用，在缩短开发周期上，同样迎合了成本降低这一技术应用目标[2]。

2.23D打印技术的局限。3D打印技术同样存在应用局限。首先，是使用材料单一。此类问题同样是整体技术的发展瓶颈。当前3D打印技术多数应用与模型制作，在民用方面其实用性的展现亦应材料构成而受限。3D打印的材料开发应顺应市场发展需求，但需求量较高的金属3D打印素材的开发技术尚未完全突破，无法实现切实的生产应用。据当前发展进度来看，实现3D打印材料的丰富性，仍需十年乃至以上的时间予以实现。

其次，是启用成本较高。3D打印技术虽然在后期应用的过程中利用自身高效便捷的生产优势为企业节约了诸多成本，但为迎合自身生产需求，进行全套生产设备及相关技术培训的成本则相对较高。在启用过后，生产企业应对其后续发展加以关注，并在其中不断投入维护发展资金，此种情势下，多数中小企业对其启用的优势逐渐削弱，或存在“仍需填坑”的投资趋势[3]。

最后，是规模化生产短板。3D打印技术的生产优势往往由小型及创新型部件生产体现。如展开大规模生产，首当其冲的局限，便是其受限于设备原材料承装容量。在长期的应用中人们不难发现，当前3D打印技术仅支持相对简单构造的产品生产，在大型器械及其商品的生产过程中如启用3D打印技术，在实行多种部件的生产时需要进行多次原料更换及人工部件拼装。传统厂商在进行产品生产时，生产及组装工序均呈高度自动化，其成熟应用的生产体系往往分工明确，流程清晰，同时支持大量生产。与之相比，3D打印技术的生产短板一目了然。

结论：总的来说，尽管当前我国多数行业应用了3D打印技术，但其仍需持续发展，不断完善。人们应在第三次工业革命相关推论的影响下，积极探寻此类技术的应用潜力，开拓思路，勇于创新，在科研与实际应用中不断积累经验，有效改善其打印材料、精度、速度及打印成品实际应用的诸多问题。在航天及医疗行业的3D技术应用过程中，相关人员亦高效应用其技术优势，探寻各类功能部件的材质优化，促进此类部件应用工作的水平提升，进而有效推进相关行业的切实发展。

参考文献：

[1]周菊林，彭才望，石毅新.3D打印技术在大学生创新设计中的应用研究[J].中国现代教育装备，2020（13）：19-21.

[2]房鑫卿.3D打印技术的发展历程及应用前景[J].轻工科技，2019，35（05）：77-78.

[3]刘玥.3D打印技术应用前景展望[J].信息与电脑（理论版），2018（07）：20-21.

作者简介：刘璟（1989年——），男，广西北海人，学士，助理工程师，研究方向：机械设计。