3D打印盡管有其缺陷,但仍將繼續在設計、研發和工藝獨特的小批量零件生產方面不斷發展。疊層制造提供了另一種制造策略,它已經被許多不同的場景和市場所采納。像其它任何技術一樣,它將給一些領域提供新的方案和能力,但并不是全部。

　　疊層制造與傳統制造不同,它可以通過幾種機制添加材料形成目標,最廣為人知的就是它可以打印液體或凝膠形式組件材料的連續層,在此基礎上形成三維固體的形態。大部分傳統制造都由材料移除加工、材料成型或組裝這幾部分組成。其它類型的制造還使用化學或者物理流程進行處理,而不是簡單地對原材料進行添加或去除,這不在本文的討論范圍之內。由于疊層制造幾乎不會帶來邊角廢料,它的設計材料利用效率非常高,因而非常“綠色”。

　　盡管研究人員在金屬和其它材料方面取得了一定成功,但3D打印最初應用的領域主要是把塑料作為沉積材料使用,其可用的材料范圍確實是有限的。此外,3D打印速度不夠快,也不適合量產規模。3D打印普通大小和復雜零件就需要很長時間。而且隨著零件尺寸的增長,3D打印的成本將呈幾何級數級上升。要大批量生產零件需要一屋子打印機7x24地工作才行。

　　3D打印對傳統批量制造不構成威脅

　　現代化自動生產流程可以高速制造大批量相同的零件。3D打印一次只生成一個零件,唯一可以批量處理的辦法是同時安裝多臺打印機同步生產多個零件,但這樣速度仍然會很慢。

　　3D打印盡管仍存在一定局限性,但它將繼續變革,從而用來進行特定的小批量零件生產,尤其是那些幾何形狀復雜的零件。

　　CAD/CAM是工程和設計領域的重大進步。裝配部件和它的組成零件可以在設計軟件中進行制定,然后軟件中的分析程序會測試其強度、導熱性、應力和應變的特性,以及移動和操作特性等等。3D打印把CAD/CAM向前推進了一步,可以制造物理原型,盡管原型所用材料可能不是產品最終使用的材料。不過,設計者可以接觸和感受這種原型,把它與現實世界的其它零件或者物體進行搭配體驗,可以在投入正式生產所需的昂貴工具和設備之前了解該零件或產品的更多信息。等待3D打印機花10小時到12小時生產一個原型,比等待數天甚至數周建模車間手工制作樣品要靠譜的多。

　　3D打印對于生產單件或小批量對象是非常好的工具,例如:不再生產的過期備件,特色產品和藝術作品。

　　3D打印的用武之地

　　在醫療領域,定制替換人造髖關節和膝關節變得越來越普遍了,3D打印在這個領域似乎特別有前途。也有研究使用3D打印制造其它生物結構,這方面也很有前景。

　　打印復雜幾何形狀的大部件可以降低單個零部件的數量,也可以帶來強度更大、重量更輕的特性。GE已經在使用3D打印機生產復雜噴氣發動機零件,該零件是一種3D火箭引擎噴射器,已經通過了NASA的一項主要測試。美國航天局官員認為,它可能預示著推進系統制造的新時代的到來。

　　遠程打印服務部件也是非常有潛力的應用領域。試想我們在人力難以到達的位置安置一臺3D打印機就可以工作了,這是多么方便的事啊。言歸正傳,3D打印機可能是設備制造商需要維護小批量備件庫存的有效解決方案。有了3D打印,所需零件的數字文件可以由經銷商或者維修技術人員下載后打印,在打印機更加普及以后,客戶可能自己就能打印零件了。將來會出現更多3D打印實體店,提供的服務就像在海底撈打印上傳的照片,或者像在任何快印店打印一份電子文檔一樣。