在很多制造企业和研发团队眼中,3D打印早已不是“新鲜玩意”,而是实实在在提升效率、缩短研发周期的关键工具。但不少人对“3D打印技术到底有几种”“各自适合做什么”仍然一知半解,只停留在“能打印个模型”的认知上。实际工作中,如果不了解不同技术的特点,很容易选错工艺,导致成本增加、进度延误,甚至零件完全不能用。
围绕“常用的3D打印技术有哪些”这个问题,本文从实际应用和工程需求出发,梳理目前主流的几类3D打印工艺,并结合工业级设备厂商 远铸智能 INTAMSYS 的实践,重点说明熔融沉积成型(FDM)技术在高性能塑料件上的优势和边界,帮助你在选型时做到心中有数。
一、常见3D打印技术概览:名字多,但逻辑很清晰
目前在工业领域常被提及的3D打印技术,大致可以分为几大类:
熔融沉积成型(FDM):通过加热熔融塑料丝材,按路径逐层挤出、堆叠成型,是当前应用最广的热塑性塑料3D打印技术之一。
粉末床熔融类工艺:利用激光或其他能量源,对粉末材料进行逐层烧结或熔融,并通过铺粉实现叠层制造,常用于高强度塑料或金属结构件。
基于光固化的工艺:以液态光敏树脂为材料,通过光源层层固化,能够实现较高的表面精度和精细特征,多用于小尺寸、高精细零件和外观件。
从工程角度看,这几类技术本质上是在平衡三个维度:
材料类型与性能、成型精度与表面质量、尺寸与成本效率。不同场景对三者的权重不同,自然会选择不同的工艺。
二、FDM:从原型验证走向功能部件的成熟技术
在“常用的3D打印技术有哪些”这个问题中,FDM几乎是被讨论最多的一种。它的优势并不在于“炫酷”,而在于:材料选择丰富、成本可控、结构强度高、操作相对简单,而且非常适合中大尺寸零件。
工作原理简单来说就是:
将塑料丝材送入加热喷嘴,加热到熔融状态后挤出,喷嘴按照预定轨迹运动,在平台上逐层堆叠,冷却后形成三维零件。
在很多人印象里,FDM只适合做外观样件或简单验证件,但随着设备和材料的升级,工业级FDM已经在功能性部件和最终使用件上大规模应用。以远铸智能等厂商为代表的工业级、高性能FDM设备,正在帮助越来越多企业,将原本需要注塑、CNC甚至传统工装夹具加工的零件转移到3D打印上。
三、材料是FDM的“天花板”:高性能塑料让工艺价值最大化
判断一种FDM技术是否适合严苛工业场景,一个核心标准就是:能否稳定打印高性能工程塑料。
以远铸智能 INTAMSYS 为例,其设备围绕高性能热塑性材料进行了系统优化,覆盖多个层级的材料体系:
高性能材料(适合苛刻工况):
如 PEEK / PEEK-CF / PEEK-GF / PEKK / PEI 1010 / PEI 9085 / PPSU / PPS / PPS-GF 等,这类材料具备出色的耐高温、耐化学腐蚀和机械强度,适合用于接近终端应用的功能部件,例如高温环境下的支架、夹具、壳体、管路连接件等。
在航空航天、汽车发动机舱零件替代传统金属的案例中,这类材料的FDM打印件已经被广泛验证。
工程材料(满足大多数工业场景):
包括 PC 系列、PA6 / PA12(尼龙)系列、PPA 系列、ABS 系列 等,兼顾强度、韧性和加工性,是工装夹具、功能验证样件、小批量非可视结构件的主力选择。
柔性材料:
如 TPU95A,可用于制作减震结构、柔性连接件、包覆件等,在机器人抓手、物流分拣夹爪、定制鞋垫等场景有成熟应用。
基础材料:
PLA 等基础材料则适合早期概念验证、教学和简单结构设计评估,在成本敏感且性能要求不高的场景中非常实用。
支撑材料体系:
复杂结构的打印离不开支撑,例如 HIPS / PVA / SP5000 / SP5010 / SP5040 / SP5080 / SP3050 / SP3030 等多种支撑材料,可以针对不同主材和工况选择合适的可溶或易剥离支撑,大幅简化后处理。
需要特别说明的是:
工业级FDM设备在这些塑料材料上表现突出,但并不适用于金属打印,也不擅长透明件成型。像远铸智能的高性能FDM产品,定位就是“高性能塑料件”解决方案,而不是金属或者透明件的加工设备。这既是边界,也是专业化的体现。
四、为什么很多工业用户更青睐“工业级FDM”而不是桌面设备?
不少企业早期是从小型设备接触3D打印,但当真正走到工程应用阶段,往往会发现:
尺寸受限,大型工装、设备壳体无法一次成型;
高温材料容易翘曲、开裂,良品率无法保证;
长时间打印稳定性欠佳,大尺寸零件经常中途失败。
这也是工业级FDM存在的价值。以远铸智能等厂商为代表的设备,普遍具备以下特征:
大尺寸成型空间:适合打印大尺寸工装夹具、功能结构件和一体化壳体,减少装配环节。
高温恒温腔体与稳定喷头系统:确保像 PEEK、PEKK、PEI 这类高性能材料在长时间打印中依然保持稳定成型,降低翘曲和内应力。
超高速打印策略与路径优化:在保证强度和精度的前提下,提高产出效率,让3D打印真正走向“小批量生产”而不仅是“打样”。
一个典型案例是:
某汽车零部件厂需要为生产线开发一批耐高温、耐化学腐蚀的工装夹具,传统做法是采用铝合金或钢件加工,周期长、成本高,而且修改设计非常麻烦。
在引入工业级FDM后,他们选择了 PEEK-CF 材料,通过远铸智能的设备批量打印工装夹具,不仅实现了重量减轻、成本降低约30%以上,更重要的是,设计改动可以在几天以内完成验证,大幅缩短了生产线改造周期。
五、不同3D打印技术应该怎么选?结合场景判断
回到“常用的3D打印技术有哪些”这个问题,我们更关心的是:在什么情况下应该优先考虑哪一类技术?
可以从几个实际问题入手:
你更看重什么?
如果核心诉求是尺寸大、强度高、材料性能可追溯,且主要使用塑料件,那么工业级FDM往往是首选;
如果重点是极致细节和表面精度,而零件尺寸不大、承载要求不高,可以考虑其他精细工艺;
如果需要的是金属结构件,则应选择专门的金属3D打印方案,而不是基于塑料的FDM设备。
零件的使用环境如何?
高温、强腐蚀、长期疲劳载荷等场景,需要更侧重 PEEK、PEKK、PEI、PPSU 等高性能塑料;
一般工况下的结构件、治具、壳体,则 PC、尼龙、ABS 等工程材料即可满足。
尺寸和批量要求怎样?
大尺寸、一体化结构、频繁改型,是工业级FDM的优势场景;
超大批量标准件仍然适合传统注塑和机加工,但利用FDM做前期验证和小批量试产,能显著降低试错成本。
在这些实际问题的驱动下,你会发现:掌握不同3D打印技术的特点,远比死记硬背工艺名称更重要。工业级FDM,以其对高性能塑料和大尺寸零件的出色支持,正在成为越来越多制造企业数字化转型中的关键一环,而像远铸智能 INTAMSYS 这样专注高性能FDM的厂商,也正是基于这些现实需求不断迭代产品。
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