快速原型制作
- 运输
- 产品开发
- 质量保证
2015 年全球快速成型材料市场价值 2 亿美元，预计到 2021 年将达到 9 亿美元，2016 年至 2021 年的复合年增长率为 26.8%。
资料来源：市场和市场
到 2026 年，全球快速原型制造市场预计将达到 65 亿美元。预计在 2018 年至 2026 年的预测期内，该市场将以 12.91% 的复合年增长率增长。
资料来源： 透明市场研究
快速原型制作对公司有哪些商业优势？
快速原型制作为工程、设计和开发团队提供了优于传统原型制作的明显优势。几个关键优势包括：
- 快速原型设计提供了更快地探索和实现概念的能力。时间和成本效率使团队能够在设计过程的早期超越产品的可视化，从而更容易掌握产品的属性和设计。 3D 打印原型通常可以在不到一天的时间内完成，而从供应商处订购原型通常需要数周时间。
- 设计可以快速迭代，并结合更改以允许对替代设计进行评估和测试。迭代过程为开发和完善最终产品提供了路线图。
- 可以简洁有效地传达概念，因为快速原型制作将概念从平面的 2D 视觉更改为客户、同事和合作者可以测试的动手 3D 产品。
- 可以对概念进行彻底测试和改进，以通过小批量快速原型运行将代价高昂的设计缺陷降至最低。
- 快速原型制作节省了时间和金钱，因为不需要生产设置和工具。相同的设备可用于生产具有不同特性和材料的原型。成本和时间支出由形式决定，而不是由变化的数量决定。
哪些行业正在使用 3D 打印快速成型？
3D 打印原型几乎可以应用于任何构建实体产品或资产的行业。但是，工作流程和设计目标因行业而异。以下是三个例子：
- 建筑公司经常使用 3D 打印原型作为一种具有成本效益的工具，向他们的客户和合作伙伴展示项目的艺术、社会和功能特性。
- 汽车工程团队是使用快速原型制作新汽车概念几何精确模型的先驱。
航空航天业使用 3D 打印解决方案来解决设计挑战，然后再采用昂贵、耗时的工具。将 3D 打印与机器学习相结合以寻求解决设计问题的方法越来越普遍，以最小化重量或将多个组件集成到单个组件中以降低复杂性。
快速成型使用了哪些 3D 打印技术？
按用户数量计算，最常见的 3D 打印技术是熔融沉积建模 (FDM)。 FDM 的优势在于它使用具有随时间稳定的机械性能的耐用材料。 FDM 中使用的生产级热塑性材料适用于详细的功能原型、耐用的制造工具和小批量制造零件。
FDM 从一个软件过程开始，该过程处理立体光刻文件格式（STL 文件），在数学上对模型进行切片和定向以用于构建过程。如果需要，生成支撑结构。该机器可以分配多种材料以实现不同的目标。它使用一种材料构建模型，使用第二种材料作为可溶性支撑结构。 FDM 还可以在同一型号上打印多种颜色的相同类型的热塑性塑料。
哪些业务挑战可能会影响采用 3D 打印系统进行快速原型制作？
原型制作是 3D 打印技术最早也是最常见的用例。它对越来越广泛的行业具有商业意义。尽管如此，仍有一些采用挑战。
- 投资工业级 3D 打印设备的初始成本可能很高。在很长一段时间内，3D 打印机可以轻松地为自己节省成本和时间。然而，公司在考虑进行初始投资时，往往对使用频率缺乏确定性。
- 材料缺乏多样性给使用特殊材料来实现特定功能的公司带来了障碍。塑料是 3D 打印原型中最常用的材料，因为它使用起来快速、简单且价格低廉。如今，大多数 3D 打印机在整个产品中使用一种塑料。因此，具有特定耐久性或强度要求的单个零件的强度通常无法准确测试。金属 3D 打印机现已上市，但价格更高且使用起来更具挑战性。
- 精度通常低于测试具有精确测量要求的零件所需的阈值。在某些产品中，为了让工程师确定零件是否可用，此步骤是必要的。
越来越多的服务公司提供 3D 打印服务。这些公司允许客户避免固定成本，并提供选择正确材料和优化原型精度所需的专业知识。
