3D打印助力企业降本增效的多领域实践

3D打印技术发展与应用现状

近年来，3D打印技术取得了长足的发展，其应用领域也在不断扩大。目前，3D打印产品已广泛覆盖工业机械、建筑、家装、航空航天、汽车、轮船、模具制造、雕塑等众多领域。随着应用范围的拓展，市场对3D打印机在精度、效率和智能化操作上也提出了更高的要求。

众多企业也在积极推动3D打印技术的进步。例如，洛阳点维在2024年推出了第五代DP颗粒大流量系列3D打印机，该打印机除具备常规的断电续打、断料检测、一键调平、远程控制等功能外，还拥有高效的打印速度、超大的打印尺寸以及稳定的成品品质等优势，为各行业企业降本增效提供了有力支持。

3D打印在模具制造中的降本增效作用

快速模具制造

在模具制造领域，3D打印技术正推动着行业向智能化、数字化转型。以Raise3D的技术为例，Ultracur3D® RG 3280是一款含有大量陶瓷颗粒的高刚性复合树脂，具备出色的机械性能。它与Raise3D DF2的DLP光固化解决方案兼容，可用于注塑、吸塑和吹塑模具的快速生产。这种材料不仅具有低粘度和良好的打印适应性，即便含有陶瓷颗粒，仍能保持出色的可打印性，并呈现类似陶瓷的质感与外观，适用于工具制造、模具成型、风洞测试等高精度应用场景。通过3D打印实现快速模具制造，大大缩短了模具的生产周期，为企业节省了时间成本。

低成本试制与迭代

3D打印使模具制造商能够快速试制、精准迭代，减少材料浪费，提高设计效率。墨西哥RBP METALLURGY通过3D打印技术替代传统手工木模，大幅优化了模铸流程。原本模芯制作时间需要3周，采用3D打印技术后缩短至3天，材料成本降低了60 - 70%。这不仅减少了人工依赖，还提升了生产灵活性，企业可以更快速地对产品设计进行调整和优化，降低了试制和迭代的成本。

高效熔模铸造

Raise3D的FDM 3D打印技术可高效制造熔模铸造蜡模，降低小批量生产成本，并缩短交付周期。其OMP第三方材料库中的PolyCast™采用低灰分技术，焙烧过程中可完全挥发，灰分残留低至0.03%（重量比），确保模壳内部洁净无残留，进一步提升了铸造质量与生产效率。对于需要进行熔模铸造的企业来说，3D打印技术在成本控制和质量提升方面都具有显著优势。

3D打印在船艇制造中的应用优势

传统船艇制造行业面临着高成本、长周期、材料浪费等问题。然而，3D打印技术的引入为该行业带来了变革。在福州市举办的第二届中国海洋装备博览会上，中科院 - 宁德未来新材料联合实验室展示的10米船体3D打印工业产线装备投产，标志着我国3D打印技术在船舶制造领域实现重大突破。据了解，该项目投产后，3D打印一艘10米长的实物船艇只需要一天时间。通过3D打印，船艇制造业实现了从设计到制造的数字化、智能化转型，提高了生产效率和产品质量，同时也降低了生产成本和材料浪费。

3D打印对汽车制造的全方位革新

原型制造的高效利器

在汽车设计的初期阶段，快速、精准地制造原型至关重要。点维DM 3D打印机能够依据设计的三维模型，迅速将虚拟的汽车部件模型转化为实体。设计师可以亲手触摸、直观感受部件的外形、尺寸以及装配关系，及时发现设计缺陷并进行优化。如果零部件存在装配干涉问题，可随即在数字模型上修改并再次打印验证，大幅缩短了研发周期，让新款汽车能以更快速度推向市场。这大大降低了汽车研发阶段的时间成本和试错成本。

定制化零部件生产的 “魔术师”

随着消费者对汽车个性化需求的飙升，定制化零部件的市场愈发广阔。点维DM3D打印机擅长应对小批量、定制化的零部件制造任务。无论是独具特色的车内装饰件，如带有车主专属标识的中控台饰板，还是为满足特殊性能要求的改装部件，它都能精准制造出来。这种高度灵活的生产方式打破了传统模具制造的局限，无需高额的模具开发成本和漫长的等待时间，只要有数字模型，就能随时开启定制生产，满足客户个性化的需求，同时也为企业节省了大量的模具开发和生产费用。

工具夹具制造的 “神助攻”

在汽车生产线上，工具夹具的精度与适配性直接影响组装效率与产品质量。以往制作工具夹具需耗费大量时间用于机械加工与调试，现在利用3D打印技术，可按需定制各类工具夹具，如用于固定复杂形状零部件的高精度夹具，方便工人操作的辅助装配工具等。这些3D打印的工具夹具不仅能够快速适配生产线上的即时需求，而且相较于传统的制造方式，成本大幅降低。后续若需要对工具夹具进行微调，只需修改设计模型重新打印即可，无需担心高昂的成本，为车企节省了大量资金。

维修与备件领域的创新赋能

汽车在使用过程中，零部件的磨损、损坏时有发生。3D打印机为汽车维修行业开辟了新途径。对于一些停产车型或供货周期长的稀有备件，维修厂可依据存档的数字模型，利用3D打印机快速制造出替代备件。这不仅解决了维修过程中备件难寻的问题，还降低了维修成本和等待时间，提高了汽车维修的效率和客户满意度。

3D打印在铸造产业的转型升级作用

2024年7月4日，在“第二十二届中国国际铸造博览会”上，砂型3D打印机制造商爱司凯重磅亮相，发布了三款生产线级的砂型3D打印设备T1814、T2518和BTHS2515出口版，并与三家在砂型铸造产业链上的优势供应商签订战略合作。随着砂型3D打印技术在打印效率、打印尺寸、砂型性能等方面的不断提升，以及3D打印砂型成本的不断下降，它已经逐渐成为被传统铸造领域广泛使用的一种创新技术路线。爱司凯与济南圣泉集团、广西兰科资源再生利用有限公司、佛山市国恒网络科技有限公司等企业强强联手，共同致力于推进砂型3D打印产业的发展，为铸造业客户降低生产成本，提高生产效率，推动铸造产业实现绿色智能铸造。

3D打印技术的未来展望与挑战

未来展望

随着技术的不断进步，3D打印技术在更多领域的应用前景十分广阔。它有望进一步推动制造业的智能化、数字化转型，实现更加高效、灵活的生产模式。例如，在医疗领域，3D打印可以制造个性化的医疗器械和人体组织模型；在建筑领域，3D打印可以实现快速建造和复杂结构的搭建。此外，3D打印技术还有助于实现绿色制造，减少材料浪费和能源消耗，符合可持续发展的要求。

面临挑战

然而，3D打印技术的发展也面临着一些挑战。首先，材料的种类和性能仍然有限，需要进一步研发和改进，以满足不同行业的需求。其次，3D打印设备的成本相对较高，限制了一些中小企业的应用。此外，3D打印技术的标准和规范还不够完善，需要加强行业监管和质量控制。只有克服这些挑战，3D打印技术才能更好地助力企业降本增效，实现更广泛的应用和发展。

综上所述，3D打印技术在模具制造、船艇制造、汽车制造、铸造等多个领域都展现出了强大的降本增效能力。它不仅改变了传统的生产方式，提高了生产效率和产品质量，还为企业带来了更多的创新机会和竞争优势。随着技术的不断发展和完善，3D打印技术有望在未来发挥更大的作用，推动各行业实现更高质量的发展。