Az egyenértékű anyaggyártási folyamathoz és a kivonó gyártási folyamathoz képest a 3D nyomtatásnak számos előnye van, és sok cikkben részletes elemzést és kidolgozást végeztek. A szerző úgy véli, hogy a hagyományos gyártási folyamatokhoz képest a 3D nyomtatásnak a következő három fő előnye van:
1. A tervezési hely korlátlan. Bonyolult geometriai szerkezetű cikkeknél (például nagyon bonyolult topológiai szerkezetű vagy belső üreges szerkezetű cikkeknél) a hagyományos gyártási folyamatok nem dolgozhatók fel, az elemeket külön kell szétbontani és feldolgozni, majd össze kell szerelni. A 3D nyomtatás az objektumokat rétegről rétegre bontja 2D területekre, így nem okoz gondot a tetszőlegesen összetett objektumok feldolgozása, a feldolgozás pontossága pedig csak a nyomtató által kiadható legkisebb anyagrészecskéktől függ. Ez a 3D nyomtatás legnagyobb előnye, amely lehetővé teszi a tervezők számára, hogy tetszőlegesen összetett geometriai formákat tervezzenek korlátlan tervezési térrel. Ez az előny az, amely a geometriai tervezés és optimalizálás során számos megoldandó feladatot ad, amelyeket később részletezünk.
2. Nulla képzettségű gyártás. A hagyományos gyártási folyamatberendezések hatalmasak és drágák, működésük magas szakértelmet igényel. A 3D nyomtatók (például az FDM 3D nyomtatók) kicsik és olcsók, és néhányuk már bekerült az otthonba, amelyek használata egyszerű és kényelmes; a drága formákhoz képest a 3D nyomtatáshoz csak digitális fájlra van szükség. Ezért a 3D nyomtatás révén könnyen megvalósítható a termékek személyre szabott tervezése és testreszabása, ami nagymértékben lerövidíti a termékek fejlesztési idejét. Ez az előny olyan, nem mechanikus kutatókat adott számunkra, akik geometriai, szerkezeti, anyagok stb. kapcsolódó kutatásokat is végezhetnek, ami nagymértékben elmélyíti és kiterjeszti a gyártáshoz kapcsolódó kutatási kérdéseket.
3. Korlátlan számú anyagkombináció. A többsugaras 3D nyomtató több anyagot kombinálva is képes nyomtatni. Az anyagok egymásra rakása és kombinációja révén a nyomtatott cikkek fizikai és mechanikai tulajdonságai különböznek az egyetlen anyagtól. Ezért a különböző anyagok kombinálásával különböző tulajdonságokkal rendelkező "új anyagok" állíthatók elő. Ez az előny lehetővé teszi számunkra, hogy szabályozzuk az anyagok eloszlását, hogy ellenőrizzük a cikk fizikai, mechanikai és szerkezeti jellemzőit, hogy különféle árucikkeket állítsunk elő, és növeljük a termék rugalmasságát.
Röviden, a 3D nyomtatási technológia három legértékesebb előnye a termékfejlesztési folyamat felgyorsítása, a személyre szabott és testreszabott termékek biztosítása, valamint a gyártási rugalmasság növelése. Az öntési folyamat szempontjából a 3D nyomtatás áttörte a hagyományos formázási módszert. Nem szükséges előzetesen formákat készíteni és mechanikai megmunkálást végezni. A gyors automatikus prototípus-készítő hardverrendszerek és a CAD szoftvermodellek kombinációjával különféle összetett formájú termékek állíthatók elő, ami jelentősen lerövidíti a terméktervezést és a gyártási ciklust, és jelentősen lecsökken a gyártási költség.
Természetesen fiatal fröccsöntési folyamatként a 3D nyomtatásnak még számos hiányossága van, például lassú formázási idő, alacsony pontosság, kevés anyagtípus és tömeggyártás képtelensége. Ebben a szakaszban a 3D-nyomtatás tényleges alkalmazása még a gyors prototípuskészítés kategóriájába tartozik, ami azt jelenti, hogy a vállalatok számára biztosítják a termékprototípusok gyártását a formális termékek gyártása előtt, amit az iparban prototípusnak is neveznek. Ezért a 3D nyomtatási formázási eljárás jelenleg a hagyományos gyártási folyamat kiegészítőjeként létezik, és időbe telik, amíg a gyártási technológia főáramává válik. Hinnünk kell azonban, hogy az emberi technológiai törekvés korlátlan. A 3D nyomtató berendezések és nyomtatási anyagok kutatásának és fejlesztésének folyamatos fejlődésével a 3D nyomtatási technológia egyre szélesebb körben kerül alkalmazásra.
Más szempontból a 3D nyomtatási technológia lehetővé tette a gyáraktól a családokig terjedő gyártást, nagyszámú egyéni tervezőt (vagyis gyártót) szülve, és korlátlan kreatív tervezési lehetőségeket inspirálva.
A 3D nyomtatási technológia az 1980-as évek végén és az 1990-es évek elején jelent meg (más néven gyors prototípus-készítési technológia), és már kevesebb, mint 30 éve. Az elv nagyon egyszerű: vegyünk egy 3D-s digitális modellfájlt bemenetként, használjunk porított fémet vagy műanyagot és más ragasztható anyagokat, hogy rétegről-rétegre nyomtatva építsünk meg egy objektumot.
Vizuálisan a hagyományos nyomtatók 2D képeket vagy grafikus digitális fájlokat nyomtatnak ki papírra tintával; A 3D nyomtatók a valódi nyersanyagokat (például fémek, kerámiák, műanyagok, homok stb.) vékony rétegben (fizikai A felső résznek van egy bizonyos vastagsága) adják ki, majd rétegenként megismétlik, végül fizikaivá válik. tárgy a térben. Ezért amikor a 3D nyomtatás egy bizonyos réteget ad ki, a folyamat hasonló a tintasugaras nyomtatáshoz. Olyan ez, mint egy ház építése, amit a téglák halmoznak fel, míg a 3D nyomtatott tárgyakat egyenként az alapanyagok halmozzák fel.
Mivel a 3D nyomtatás az anyagok rétegenkénti egymásra rakásával készül, additív gyártási eljárásnak is nevezik. A 3D nyomtatás nem rejtély. Az évezredes egyenértékű anyaggyártási folyamathoz és az évszázados kivonó gyártási folyamathoz képest a 3D nyomtatás csak egy új gyártási folyamat, kevesebb mint 30 éves múlttal.