3D 打印设备在企业数字化转型中的角色

在工业制造快速升级的今天，越来越多的企业开始关注“3D 打印设备”能为生产带来怎样的改变。过去，复杂结构的零件往往需要多道工序、长周期才能交付，如今，一台高性能工业级 3D 打印机，就有机会让研发、验证和小批量生产的效率实现跨越式提升。尤其是在塑料零部件的定制化生产领域，3D 打印正在重构传统制造的逻辑。

一、3D 打印设备正在改变怎样的工业场景？

很多人提到 3D 打印时，还停留在外观模型或简单样件的概念上。事实上，随着设备性能和材料体系的提升，工业级 3D 打印设备已经广泛应用于：

• 功能性原型与结构验证

• 小批量功能部件生产

• 工装夹具、检具的快速制造

• 替换零件、定制化部件的按需生产

以制造业企业为例，传统方式开发一套注塑模具往往需要数周甚至更久，成本也十分可观。而利用一台支持高性能工程塑料的FDM 工业级 3D 打印设备，工程师可以在几天内完成结构优化、强度验证和装配测试，大大缩短了产品迭代周期。

二、以 FDM 工艺为核心的工业级 3D 打印设备

在众多增材制造技术中，FDM（熔融沉积成型）凭借工艺成熟、材料体系丰富、设备维护性好等特点，被大量应用在工业场景。与一些以展示外观为主的设备不同，企业真正关心的是：

• 能否连续稳定打印大尺寸零件

• 是否支持高温、高强度工程材料

• 打印效率能否满足试制和小批量生产需求

• 成型件能否在真实工况下长期使用

以远铸智能（INTAMSYS）的工业级 FDM 3D 打印设备为例，整机围绕“工业级、大尺寸、高性能、超高速”设计：

• 封闭恒温腔体，适配高温材料成型

• 高速运动系统，减少大件打印时间

• 兼容多种工程塑料与高性能塑料

• 支持长时间连续稳定运行

这种设备不再局限于做“展示模型”，而是面向真实工况下可使用的功能性部件，尤其适合对材料性能有严格要求的行业，如航空零部件开发、轨道交通部件试制、汽车轻量化结构验证等。

三、材料决定应用边界：从高性能塑料到工程材料

在工业级 3D 打印领域，材料能力往往直接决定设备的应用边界。远铸智能聚焦的是塑料类材料的专业应用，不涉及金属打印，也不提供透明件打印，而是把精力集中在高性能和工程塑料的稳定成型上。

1. 高性能材料体系
   面向严苛环境和高要求工况，PEEK、PEEK-CF、PEEK-GF、PEKK、PEI 1010、PEI 9085、PPSU、PPS、PPS-GF等材料被广泛关注。这类材料具备：

• 高温环境下的力学性能稳定性

• 良好的耐化学腐蚀、耐磨特性

• 比金属更轻的重量和更易加工的特性

在一些对金属替代有需求的场景中，比如电气绝缘部件、轻量化支架、耐高温管路，采用工业级 FDM 3D 打印设备+高性能塑料材料，可以实现结构复杂、重量更轻且成本受控的解决方案。

2. 工程材料与柔性材料
   对于更多通用工业应用，PC 类材料、PA6 和 PA12 系列（尼龙）、PPA 系列、ABS 系列成为工程师日常使用频率较高的选择。它们兼顾强度、韧性和加工性，适合：

• 工装夹具、定位治具

• 功能性测试样件

• 设备非标零部件、维修替换件

在需要弹性及抗冲击的场景下，柔性材料如 TPU95A 则能提供类似橡胶、减震垫之类零件的成型能力，满足缓冲、密封、保护等需求。

3. 基础与支撑材料的搭配使用
   在一些对性能要求不那么极端的场景，仍然可以用PLA作为基础材料，用于结构验证和外观评估。配合HIPS、PVA、SP5000、SP5010、SP5040、SP5080、SP3050、SP3030等支撑材料，可以在复杂结构零件打印中实现更高的成型成功率和更好的表面质量。

四、案例：某装备制造企业的工装夹具升级

一家具备自主研发能力的装备制造企业，过去在生产线上大量依赖金属工装夹具。金属夹具坚固耐用，但存在几个明显问题：

• 开发周期长，设计稍有变更就要重新加工

• 重量大，操作工长时间使用容易疲劳

• 小批量、多品种生产时成本居高不下

引入工业级 FDM 3D 打印设备后，该企业选择了远铸智能的高性能 3D 打印机，并配合使用 PA12 系列尼龙材料及部分 PEEK-CF 工程部件。

在实际应用中：

• 部分夹具改用尼龙材料打印，重量下降明显，操作更轻便

• 对关键受力节点采用 PEEK-CF 打印，既保证强度又控制重量

• 新夹具从设计到投入使用通常在几天内完成，能快速响应产线变更

更重要的是，通过数字化管理本地的工装夹具模型，该企业建立起“按需打印”的备件体系，库存压力明显降低，线体改造和升级的灵活性也大幅提升。

五、如何判断一台 3D 打印设备是否适合工业使用？

很多企业在首次接触 3D 打印设备时，会比较关心设备参数，但仅仅看精度或标称速度是不够的。对于希望真正落地到生产环节的企业来说，更关键的是以下几个维度：

• 材料兼容性：是否支持如 PEEK、PEI、PPSU 等高性能塑料，以及常用工程塑料和支撑材料

• 成型空间与结构设计：是否能稳定打印大尺寸零件，腔体温度控制是否合理

• 打印效率与稳定性：在高速打印下，是否仍能保持尺寸精度和层间粘结强度

• 软件与流程支持：切片软件是否适合工程场景，参数预设是否完善，能否快速形成企业内部的工艺标准

• 售后与应用支持：是否能提供材料选型建议、工艺参数优化指导以及实际项目导入支持

以 INTAMSYS 为例，很多客户在设备导入初期都会从小批量功能样件开始，逐步过渡到工装、治具和少量终端部件生产。在这个过程中，厂商提供的应用工程师服务，往往能帮助用户把设备从“能打印”真正推进到“打印得好、用得稳”。

六、3D 打印设备在企业数字化转型中的角色

随着智能制造和数字化工厂概念的普及，3D 打印设备正在成为企业数字化工具链中的关键节点：

• 结合三维设计软件，实现从设计到实物的一体化流程

• 与 PLM、MES 等系统打通，形成零件数据、工艺参数、设备状态的闭环管理

• 在供应链波动或停产风险出现时，通过自制零件提升抗风险能力

对于许多制造企业而言，一台工业级、大尺寸、高性能、超高速的 FDM 3D 打印设备，不仅仅是一台“机器”，更是推动企业从传统制造走向数字化、柔性化生产的一把钥匙。通过合理选择设备和材料、逐步积累工艺经验，3D 打印不再只是“新技术尝试”，而会成为企业日常生产体系中的重要一环。