1.2　3D打印的优缺点

与传统制造技术相比，3D打印有如下优点。

①赋予设计环节极高的灵活性　传统制造技术和工匠制造的产品形状有限，产品成形受制于所使用的设备和工具。3D打印可以突破这些局限，能够制造出传统制造技术制造不出来的、非常复杂的形状，甚至可以制作目前可能只存在于自然界的形状，为设计师开辟了巨大的设计空间，避免了设计的作品和零件无法制造的尴尬，为产品轻量化、高性能化、艺术化提供了技术保证。

②能实现手版的快速制造　运用3D打印技术能够快速、直接、精确地将设计思想转化为具有一定功能的实物制品（样件），避免了传统制造技术制造模具高昂的成本和较长的生产周期。此外，将3D打印技术与传统的模具制造技术相结合，可以大大缩短模具制造的开发周期，从而缩短了产品的成形周期，提高生产率；将3D打印技术与传统铸造技术结合，亦可缩短铸造零件的供货周期。

③材料利用率高　基于增材制造原理，由于原料和实体的材料相同，可根据生产需求订购材料，材料的利用率非常高。同时，废品可以进行回收，经过处理再回收到系统中去，进一步提高了材料的利用率。

④实现多零件组件一体化制造　传统的大规模生产是建立在产业链和流水线基础上的，在现代化工厂中，机器生产出相同的零部件，然后由工人进行组装。产品组成部件越多，供应链和产品线都将拉得越长，组装和运输所需要耗费的时间和成本就越多。使用3D打印技术，由于无需考虑制造对设计的约束，可以将传统多零件组件一体化制造，使产品无需组装，简化生产流程，降低生产成本，减少劳动力。

⑤便捷性　与传统制造技术相比，3D打印技术不需要刀具、夹具、机床或者任何模具，就可以把电脑中设计的三维模型转化为实体。因此，3D打印所需要的机器资源更少，技术工人也更少。3D打印能直接打印组装好的产品，省去了人工组装的成本。

虽然3D打印有以上的种种优点，但也存在以下几个方面的不足之处。

①在规模化生产方面尚不具备优势　目前，3D打印技术尚不具备取代传统制造业的条件，在大批量、规模化制造等方面，高效、低成本的传统减材制造法更胜一筹。现在看来，想用3D打印作为生产方式来取代大规模生产不太可能。且不说3D打印技术目前尚且不具备直接生产像汽车这样复杂的混合材料产品，即使该技术在未来取得长足进步，完全打印一辆车只怕要耗时好几个月，在成本上远远高于大规模生产汽车时均摊到每辆汽车上的成本。但是，如果能恰到好处地使用3D打印技术，可进一步提升产品的制造效率。

②打印材料的限制　材料的限制主要表现为两个方面：一方面，目前的3D打印技术可打印的材料种类有限，主要包括塑料、石膏、陶瓷、砂和金属等，还无法完全适应工业生产中所需的各种各样的材料的打印，这使得3D打印技术只能应用于一些特定场合；另一方面，针对特定的3D打印机，可打印的材料种类更是特定的几种或几类，这使得针对每种或每类材料，都需要设计专属的3D打印机。

③质量和精度有待进一步提高　首先是质量问题，由于3D打印采用“分层制造，层层叠加”的增材制造工艺，属于“无压制造”，层与层之间的结合再紧密，也无法和传统模具整体浇铸而成的“有压制造”零件相媲美。零件材料的微观组织和结构决定了零件的物理性能，如强度、刚度、耐磨性、耐疲劳性、气密性等大多不能满足工程实际的使用要求。其次是精度问题，由于3D打印技术已有的成形原理及工艺尚不完善，其打印成形的零件精度包括尺寸精度、形状精度和表面粗糙度都有待进一步提高，大多不能作为功能性零件使用，只能作为原型件使用，从而使其应用范围变窄。