3D打印在产品设计中的应用分析

熊孟瑛璟

引 言

近年来，伴随着国家各方面政策和方针，国内3D打印发展速度表现迅猛，技术提升的过程，意味着3D打印的运用更加广泛。通过可粘合材料进行立体打印，已经能够做到3D打印制作机器人、或者各种模型的水准。在现实的应用过程当中也越来越被重视。它通过简约的制作方式，帮助设计师完成丰富的灵感设计，也成为了个人灵感表现和私人定制潮流下的优选之一。3D打印将会影响生产方式，影响生产技术，乃至于推动全新的技术革命。因而，作为3D打印工程的建设，要考虑到技术在各个领域的广泛运用，用3D打印技术造福更多人民群众。因此需要3D打印技术应用人员巧思多思，为3D打印技术开拓更加宽广的发展道路和发展方向。

一、3D打印的主要优势

虽然我国的经济不断发展和生产制造业技术逐步成熟，但是就目前我国设计过程来说，当中仍然存在很大一部分产品制造的技术问题，对于传统制造业来说，产品设计发展最大的限制就是无法满足设计好的产品进行制造的技术需求。长期以来，生产技术水平缺乏问题和高精尖产品生产之间的矛盾日益增加，导致了企业发展难，发展慢，发展成本高，发展代价大。同时，由于技术落后，有限的资源可能也不能得到充分的利用或利用效率低。利用现有的技术提高资源利用率，是提高产业生产发展技术、促进产业发展、加强产业建设、推动产业可持续发展的重要举措。

在3D打印技术出现后，它为产品设计的实现提供了更加丰富的可能性。以传统工业生产技术很难达到的精密制造在3D打印出现后有了新的解决途径。设计师通过已有的3D建模，导入到3D打印机器当中，就可以进行制作。免去了诸多沟通环节的同时，不需要再考虑制作人员的技术能否满足的问题，为多样化的设计和产品的未来发展创造了全新的实现渠道。

其次，现代社会经济飞速发展，人们都希望以更快的速度得到预定的产品。但传统手工制造过程较长，制作速度较慢，无法更好地满足顾客的快速性需求，而3D打印很好地解决了这一问题。以一只简单的马克杯为例，传统制造业想要制作一批马克杯，需要经过设计、可行性分析、工厂建模、开样、上色、烧制等步骤，制作周期约在半个月到二十天左右。而3D打印的速度则远远高于传统制造业，只需要设计师完成基础设计，即可投入生产。产品生产周期缩短后，会更加容易获得顾客的青睐，帮助企业获得更高的利润。

同时，由于3D打印技术的方便性，在当今顾客产品需求多样化的社会下，更容易开展针对个人特殊需求的私人定制。满足生产生活的全新需要。

尤其是在产品设计方面，以往的设计师在设计过程当中，需要考虑到产品执行生产的问题，它为设计师的灵感带来更高的自由度和全新的动力，每一样天马行空的设计都能通过3D打印技术变成现实存在的作品。

最后，3D打印技术大大降低了生产成本，以刚刚的马克杯生产为例，每一个生产环节都有其固定成本，并且在生产运输过程当中也会出现材料的损耗问题。这些都是传统制造业生产过程当中不可免去的成本，但是3D打印技术优秀地解决了这一问题，只需要系统建模，不需要其他生产过程，大大降低了在生产过程当中所必须的成本。在全国快递、异地销售的今天，3D打印技术免去了运输过程当中出现的产品损耗，可以直接在订货地进行生产，而只需要一份电子建模和一台3D打印机器。很大一部分程度上为企业减少了成本消耗和运营风险。

二、3D打印技术在生产生活中的广泛应用

在现代制造业当中，3D打印由于其自身的便捷性和精确性，为各行各业都提供了全新的发展可能性。它为更多行业都提供了全新的发展方向，如果3D打印技术未来能够真正运用到每一个行业当中，必将掀起产业革命的浪潮。

以医学领域为例，已经开设在医学领域引入3D打印技术，通过3D打印来打印在医疗过程当中所缺少的假牙、义肢等。由于3D打印的快捷性和可定制性，所制造的假牙、义肢更加符合患者的个体情况，出现的排异反应较小。在未来的医疗发展过程当中3D打印技术可能将运用到打印人体组织上，减少人体组织受伤摘除的困难，甚至可能将运用到器官再造方面，这对广大患者来说，无疑是一种福音。

在机械生产制造业上，3D打印也贡献了一份自己的力量。传统的机械制造业在制造全新机械时，需要对每一个零部件反复进行打磨，保障生产机械的精确性，同时在生产过程当中还要熟悉材料性质，避免生产当中可能出现的错误和生产材料不熟悉而导致的生产风险。而在生产过程当中完全避免了这一问题。可以用各种材料进行3D打印，更加优化产品的生产，节约资源的同时更加安全和高效。

在个人制造上，它可以更加方便人们的需求，让许多普通人群能够进行自己的创造和设计。通过3D打印厂家和顾客直接联合，满足顾客对自己所需要产品的好奇心和生产力，为更加丰富的私人定制创造了可能性。也为许多个人的小发明、小创造奠定了可能。

从长期的产品生产和社会发展来看，3D打印有着较广泛的发展前景和相关的应用途径。3D打印技术的发展将会是推动产品设计模式发生变革的重要力量，将会为各行各业的创新改革添砖加瓦。

三、3D打印当中存在的不足

3D打印技术正处在一个不断发展的阶段当中，但是由于其本身又存在先天性不足的问题：材料、生产、速度、技术的每一个环节都造成了3D打印技术在实际生活当中应用出现的困难。

3D打印的技术应用建设要求做材料的应用工作，但是其中耗费的资金是巨大的，它相比一般生产过程当中已经具备的技术和生产仪器来说，技术尚未成熟、仪器尚未普及、使用的材料价格远远高于普通材料价格。对于一般产品来说，3D打印技术的使用反而会极大程度地增加生产的成本，降低生产的速度和效率，产生一系列不必要的花费。因此就目前情况而言，以3D打印技术的综合生产成本来看，3D打印还无法运用到各行各业当中去，仅能运用在一些高端产品的制造过程当中。

再加之现在3D打印技术尚未成熟，用3D打印技术制作的产品相对来说精细度不够，尚且不能满足高精尖生产当中的细微操作，对于细微零件的制作尚且不能胜任，这在具体的生产过程当中都是要逐步解决的问题。

在一项技术的发展过程当中，一定要进行综合性质的评估。目前不能忽视3D打印技术是未来技术研究发展的目标，但是在技术发展过程当中不光要看到3D打印好处，更要及时修正它存在的问题，让3D打印技术能够在更多的领域普遍化应用。

不可忽视的是，在目前的3D打印技术运用过程当中受到3D打印仪器大小的限制，目前能够制作的产品体积都相对较小，根本无法满足大型产品的生产工作。如果3D打印技术只能停留在实验室内，那么它所能够起到的作用就是非常有限的。

3D打印技术并不是几个人、几部机器就能完成的工程，其具有很高的系统性和复杂性。想要顺利地进行3D打印技术的建设，离不开有关部门的领导与支持。政府有关部门应当发挥引导作用，围绕本地发展的具体情况，积极支持3D打印技术工程的建设与实施。在政策和经济条件允许的情况下，给予3D打印技术建设工程一定范围的支持，有关部门一定要发挥政府信息优势，深入了解统计当地企业生产发展的具体情况，为3D打印技术的进一步发展指明方向。

3D打印技术的发展并不仅仅是为了某一个人、某一个地区，它对我国的生产建设、科技发展都具有十分重要的意义。

结 论

总而言之，3D打印技术在设计领域已经开始运用了，它为诸多的设计师和产品制造业都发挥出了自己的力量。在产品设计领域，3D打印技术就为设计师创造了更多灵感变为现实的机会，让创意设计更加丰富；在产品生产领域，3D打印技术也为未来的生产发展打开了一扇门，更轻巧更方便的产品制作让现代制造业看到了全新的希望。不止如此3D打印技术在许多行业都能得到应用，这对于未来的发展来说是非常重要的。但是，目前也并不能忽视3D打印技术当中还存在的技术缺陷，对于生产成本、生产体积、生产速度都要进行改进，只有不断完善3D打印技术，让技术不断成熟，才能发挥它更强的生命力。