工业3D打印这几年从“概念”走向“产线”,越来越多制造企业开始认真思考一个问题:*工业3D打印设备到底有哪些,它们之间有什么差异,适合解决什么样的生产问题?*如果不搞清楚这些,盲目上马一台设备,很容易出现“买前激动,买后闲置”的尴尬局面。
本文围绕“工业3D打印设备有哪些”这一问题,从主流设备类别、典型应用场景,再到选型思路,做一个系统梳理。同时会结合远铸智能 INTAMSYS在工业级FDM设备上的实践,帮助你更接地气地理解这些技术如何真正落地到生产现场。
一、从“玩具机”到“生产工具”:先弄清什么是工业3D打印设备
谈“有哪些”之前,最好先统一一个概念:什么样的设备才算工业级?
工业3D打印设备通常具备三个显著特征:
针对持续生产设计:可以长时间稳定工作,支持多班次运行,维护周期可控。
材料与工艺可控性强:打印参数可精细调整,材料适配充分,零件性能可预测而非“碰运气”。
尺寸与精度兼顾:具备一定的成型尺寸(尤其是大尺寸零件),同时保证稳定的精度和重复性。
以远铸智能 INTAMSYS为例,其设备定位就是工业级、大尺寸、高性能、超高速的FDM 3D打印机,服务对象是需要频繁打印功能件、结构件、工装夹具的制造企业,而不是桌面级的教育或个人市场。
二、按成型工艺划分:工业3D打印设备的主流类别
从工艺上看,市面上的工业3D打印设备大致可以分为几大类。这里重点聚焦与塑料零件制造密切相关的设备类型,并适当对比它们在实际应用中的定位。
FDM/FFF工业级高性能设备
在众多工艺中,熔融沉积成型(FDM/FFF)是目前应用最广、性价比较高的一类工业3D打印设备。其基本原理是:将热塑性塑料丝材加热熔融,通过喷嘴挤出并一层层堆积,最终形成零件。
工业级FDM设备与入门级设备的差别主要体现在:
材料维度:
不再局限于PLA、普通ABS,而是能稳定打印高性能工程塑料。比如远铸智能常用的高性能材料:
同时还能覆盖主流工程材料,例如:
PC类
PA6 和 PA12 系列(尼龙)
PPA 系列
ABS 系列
以及柔性材料 TPU95A 和基础材料 PLA,再配合 HIPS、PVA、SP5000、SP5010、SP5040、SP5080、SP3050、SP3030 等多种支撑材料,实现复杂结构和大悬垂结构的稳定打印。
PEEK / PEEK-CF / PEEK-GF
PEKK
PEI 1010 / PEI 9085
PPSU / PPS / PPS-GF
这些材料在耐高温、耐化学腐蚀、阻燃、自润滑等方面表现突出,适合航空航天、轨道交通、汽车、能源等行业严苛工况的应用。
工艺控制能力:
工业级设备往往具备封闭加热腔体、多区温控平台、高温喷头等配置,对材料的结晶行为、翘曲控制、层间结合强度有更好的把握。这一点在PEEK、PEKK、PEI等高性能材料上尤为关键。
尺寸与速度:
工业级设备提供大尺寸成型空间,可直接成型大型功能部件或一体化结构件;同时通过路径优化、运动系统升级,实现超高速打印,在保障质量的前提下提升产能。
对于那些希望通过3D打印直接生产功能件、结构件而不是只做样件的企业来说,高性能工业FDM往往是综合成本与性能最优的一种选择。
粉末类塑料3D打印设备
除了FDM之外,市场上还存在以塑料粉末为原料的工业3D打印设备,如某些激光烧结类工艺。它们的优势在于无需支撑、可批量成型一箱零件,并且对部分尼龙基材料有较好的力学性能表现。
不过,这类设备通常价格较高,对粉末管理环境有一定要求,运维门槛和综合成本也相对更高。对于很多正在从传统加工向3D打印转型的企业而言,高性能FDM往往会成为更容易切入的第一台工业设备。
三、按应用场景划分:不同工业3D打印设备各自擅长什么
从应用看,选什么样的设备,取决于你希望解决什么问题。以下几个典型场景可以作为参考:
功能验证与工程试制
在产品开发阶段,需要频繁调整结构、验证装配关系、进行功能测试。
在这类场景下,高性能FDM设备非常适合:
通过 PC、尼龙(PA6/PA12)、PPA 等工程材料,模拟接近量产材料的力学表现;
对于承力或耐温要求较高的部件,可以直接用 PEEK、PEEK-CF、PEKK、PEI 9085 等材料打印进行实测验证;
利用大尺寸成型能力,一次性打印整件结构,而不是若干小件拼接,减少测试误差。
工装夹具与生产辅助工具
这几年,用工业3D打印量产工装夹具已经成为很多工厂的“标配”。原因很简单:
相比铣削、焊接、外协加工,工装开发周期大幅缩短;
使用 ABS、PC、尼龙、PPS-GF 等材料即可满足多数工况,重量轻、易改型;
对耐温、耐化学性要求较高的夹具,可以直接使用 PEEK、PEKK、PEI 1010、PPSU 等高性能材料。
在这类需求下,具备大尺寸、高性能材料支持的工业FDM设备能快速输出成套工装,大幅缩短新线体导入时间。
终端功能件小批量生产
当产品结构复杂、更新频繁或订单规模多变时,用传统模具+注塑往往成本过高且风险大。这时,以3D打印作为“准量产工艺”就显得特别有价值:
对于需要耐高温、阻燃或自润滑的零件,PEEK、PEKK、PEI 9085、PPSU 等材料完全可以满足长期使用需求;
利用3D打印“一件起印”的特点,可以实现小批量、多品种生产,不必为开模投入大量前期成本;
复杂内部通道、集成功能结构,在3D打印里本身就不算难题。
在这类应用中,像远铸智能这类专注高性能工业FDM的设备,已经在航空、汽车、轨交等领域积累了不少案例:例如以PEEK-CF打印的轻量化结构件,用PEI 9085打印的舱内部件等,兼顾结构性能与合规要求。
四、案例视角:从传统加工到工业3D打印的转变
以某汽车零部件厂为例,他们原先的工装夹具主要通过铝合金机加工和焊接完成,存在几个痛点:
每套工装平均开发周期在 3–4 周,修改一次结构又要走一遍流程;
铝合金工装重量大,操作工长时间使用易疲劳;
随着车型多样化,工装数量急剧上升,库存管理压力大。
引入工业级FDM 3D打印设备后,他们做了三件看似简单却效果明显的事情:
使用 ABS、PC、尼龙 等工程材料重新设计部分工装结构,实现轻量化和易操作;
对关键受力位置采用 PPS-GF、PEEK-CF 等材料增强,保障刚度和寿命;
借助大尺寸打印空间,将原本需要多件拼装的工装改为一体化打印,只保留必要的金属标准件。
实际结果是,新工装从设计到上线平均周期缩短到 3–5 天,单套成本降低了约 30%,老工人对新工装的接受度也非常高,因为更轻、更顺手。这类案例中,用到的正是高性能塑料材料+工业级FDM设备的组合,而并非金属打印或其他光固化类工艺。
五、如何选择合适的工业3D打印设备?
了解了“有哪些”,下一个问题就是“选哪一类最适合自己”。可以从几个维度来判断:
零件性能需求:
若你主要打印外观件、展示件,对力学和耐温要求不高,工程级材料+稳定的工业FDM就足够。
若涉及高温、高载荷或特殊工况,则需要重点看设备是否稳定支持 PEEK、PEKK、PEI、PPSU 等高性能材料。
零件尺寸与批量:
若常规零件尺寸较大或希望减少拼接,一定要关注成型空间是否够大。
批量方面,如果希望用3D打印承担部分小批量生产任务,则需要重点评估打印速度、维护周期和整机稳定性。
材料体系与未来扩展:
设备是否原生支持多种工程材料和高性能材料?支撑材料是否丰富,比如是否兼容 HIPS、PVA、SP5000、SP5010、SP5040、SP5080、SP3050、SP3030 等?
这些看似“细节”,实际决定了你在复杂零件、内部通道、深悬垂结构上的可实现度。
服务与应用支持:
很多企业第一次导入工业3D打印,会遇到工艺路线不清晰、材料选型困难、结构需要重新设计等问题。像远铸智能 INTAMSYS这类厂商,不仅提供工业级FDM设备本身,还会在应用案例、材料数据库、参数优化等方面提供支持,能显著缩短你“摸索”的时间。
从整体来看,当我们谈“工业3D打印设备有哪些”时,与其简单罗列设备型号,不如从工艺类型—材料体系—应用场景—选型逻辑这一条线去理解。对于绝大多数希望在塑料零件上实现快速开发、小批量生产甚至部分替代传统加工的企业而言,以高性能材料为核心的工业级FDM 3D打印设备,正在成为越来越多企业的首选生产工具。
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