1.3.1 3D打印技術(shù)的優(yōu)勢

1．從制造成本來看

（1）生產(chǎn)周期短，節(jié)約制模成本

3D打印技術(shù)可將三維數(shù)據(jù)模型直接制造成實體零件，無須制造模具和試模等傳統(tǒng)制造工藝中漫長的試制過程，大大縮短了生產(chǎn)周期，也節(jié)約了制模成本。

（2）復(fù)雜零件制造能力強

對于3D打印技術(shù)而言，制造形狀復(fù)雜的物體僅是數(shù)據(jù)模型的不同，制造難易度與制造簡單物體并無太大不同，也不會額外消耗更多的時間、材料等成本（如圖1-11所示）。而傳統(tǒng)加工工藝，對一個復(fù)雜形狀零件的制造是相當耗時費力的，有的甚至無法制造。

（3）產(chǎn)品制造多樣化

同一臺3D打印設(shè)備按照不同的數(shù)據(jù)模型使用相同材料，即可實現(xiàn)多個形狀不同的物體的制造。而傳統(tǒng)制造設(shè)備功能較為單一，能夠做出產(chǎn)品的形狀種類有限，成本相對也較高。

2．從制造產(chǎn)品來看

（1）可實現(xiàn)個性化產(chǎn)品定制

對于3D打印技術(shù)，從理論上講，只要計算機建模設(shè)計出的3D模型，3D打印機就可以打印出來。人們可以根據(jù)需要對模型進行任何個性化修改，實現(xiàn)復(fù)雜產(chǎn)品、個性化產(chǎn)品的生產(chǎn)。這一點在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用顯得尤為重要和適宜，個性化制造符合患者需求，對患者來講意義重大，諸如假牙、人造骨骼和義肢等（如圖1-12所示）。

（2）產(chǎn)品部件一體化成型

3D打印可以使部件一體化成型，不需要各個零件單獨制造再組裝，有效地壓縮了生產(chǎn)流程，減少了勞動力的使用和對裝配技術(shù)的依賴。傳統(tǒng)生產(chǎn)中，產(chǎn)品生產(chǎn)是由流水線逐步生產(chǎn)組裝的，部件越多，組裝和運輸所耗費的時間和成本也就越多。

（3）突破設(shè)計局限

傳統(tǒng)制造受制于生產(chǎn)工具和制造工藝，并不能隨心所欲地生產(chǎn)設(shè)想中的產(chǎn)品。3D打印技術(shù)突破了這些局限，可以輕松實現(xiàn)設(shè)計者的各種設(shè)計想法，大大拓寬了設(shè)計和制造空間。

3．從生產(chǎn)過程來看

（1）制造技能門檻低

3D打印是由計算機控制制造的全過程，降低了對操作人員技能的要求。不再依賴熟練工匠的技術(shù)能力來控制產(chǎn)品的精度、質(zhì)量和生產(chǎn)速度，開辟了非技能制造的新商業(yè)模式，并能在遠程環(huán)境或極端情況下為人們提供新的生產(chǎn)方式。

（2）廢棄副產(chǎn)品較少

3D打印制造的副產(chǎn)品較少。尤其在金屬制造領(lǐng)域，傳統(tǒng)金屬加工浪費量驚人，而3D打印進行金屬加工時浪費量很小，節(jié)能環(huán)保。

（3）精確的產(chǎn)品復(fù)制

3D打印依托三維模型生產(chǎn)產(chǎn)品，在同一產(chǎn)品精度的控制方面也是從數(shù)據(jù)擴展至實體，因而可以精確地創(chuàng)建副本或優(yōu)化原件（如圖1-13所示）。

（4）材料無限組合

傳統(tǒng)制造在切割或模具成型的過程中，不能輕易地將不同原材料結(jié)合成一件產(chǎn)品。而3D打印技術(shù)卻可將以前無法混合的原材料混合成新的材料，這些材料種類繁多，甚至可以被賦予不同的顏色，具有獨特的屬性或功能（如圖1-14所示）。