Proto Labs是美國一家大型的原型制造及小批量生產服務商。Proto Labs通過光聚合、粉末床、材料噴射等多種3D打印工藝為其制造業(yè)用戶提供3D打印服務，他們在3D打印技術的應用方面積累了大量經驗。

在多年應用3D打印技術的過程中，Proto Labs見證了3D打印技術的發(fā)展，他們發(fā)現(xiàn)3D打印技術的一個明顯應用趨勢是從原型走向生產領域。Proto Labs 3D打印業(yè)務的產品經理Greg Thompson根據(jù)日常業(yè)務中所積累的經驗，總結了一些對3D打印技術的價值、應用和發(fā)展趨勢看法。

Proto Labs通過3D打印設備、CNC設備以及注塑技術提供一站式的快速原型和小批量生產服務。目前，Proto Labs支持的大部分應用是原型設計。然而，隨著3D打印技術的發(fā)展和應用經驗的積累，Proto Labs發(fā)現(xiàn)3D打印技術在生產和終端零件制造中的應用比重逐漸增加。

目前引領增材制造在生產中應用的行業(yè)以航空航天、醫(yī)療行業(yè)為主。然而，Proto Labs在為制造業(yè)客戶提供服務的時候發(fā)現(xiàn)，3D打印技術已經引起了從消費產品到工業(yè)設備制造等各行業(yè)的重視。在這些領域中，大多數(shù)工程師和或項目經理至少考慮增材制造技術作為設計和制造產品的選擇。

3D打印技術與終端零部件或產品生產之間最成功的結合點，是利用3D打印尋求新設計或者是實現(xiàn)更短的產品迭代周期，而這類設計或迭代周期是通過傳統(tǒng)方法無法實現(xiàn)的。其中最常見的設計目標包括在進行零件設計時減少組件的數(shù)量，并將其作為一個整體的部分進行打印。

在這一方面，航空航天制造企業(yè)開發(fā)了一些典型的應用，例如，GE LEAP航空發(fā)動機中的增材制造燃油噴嘴，客車防務及航天公司在進行了設計優(yōu)化創(chuàng)新的增材制造射頻濾波器等應用案例。以3D打印射頻濾波器案例為例，之前的射頻濾波器是按照傳統(tǒng)的標準化元素設計的，部件的形狀和連接由銑削和電火花腐蝕等典型制造工藝決定。然后，濾波器的腔體需要通過加工將兩個部分固定在一起。這樣做的話重量會比較重，需要裝配的部分也會增加生產時間，還需要額外的質量評估。而3D打印帶來的整體式設計，使濾波器不再需要緊固件來將部件結合在一起，所以部件數(shù)量其實減少了。使用直接金屬打印，還有一個額外的好處就是部件的外輪廓與內輪廓更緊密。成本和生產時間的優(yōu)勢來源于裝配和后處理時間的縮短。

3D打印技術在支持用戶尋求新設計方面的優(yōu)勢，還體現(xiàn)在產品設計師設計出一些具有復雜幾何形狀或仿生結構的3D打印零件，通過零件在設計方面的優(yōu)化來提升零件性能，例如，通過點陣結構來實現(xiàn)零部件的輕量化。對于這類特殊的設計方案，3D打印技術是最佳的制造解決方案。

當然，將3D打印技術融入到生產中僅從挖掘3D打印技術的應用價值方面入手是不夠的，無論是提供3D打印技術的企業(yè)還是制造業(yè)的用戶，都需要解決制約3D打印技術走向生產的障礙。對于前者，Proto Labs公司的3D打印客戶正在全面驗證整個增材制造工藝，在此過程中，客戶會對3D打印的速度、一致性和可靠性進行理解與掌握，尤其是對于用于最終生產中的3D打印零部件，客戶需要從這些角度對零件進行全面的驗證。

對于3D打印技術的成本和價值方面的考量，Proto Labs公司的建議是，制造用戶應該考慮通過3D打印技術來改變設計和制造流程，而不是簡單的用3D打印技術替代現(xiàn)有的制造技術，這通常是不能發(fā)揮3D打印技術的作用的。如果企業(yè)用戶考慮在生產中引入3D打印技術時，并沒有考慮到對期制造流程或零件設計就進行改變，那么就會錯過由這些創(chuàng)新所帶來的整體制造成本降低和增值效益。

隨著3D打印材料、設備本身的進步，3D打印相關后處理技術自動化水平的提高，以及GE、惠普等大型企業(yè)在增材制造領域的投入，企業(yè)將3D打印技術應用在生產領域中的成本將逐漸降低。

來源：中國3D打印網