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相對于等材制造工藝與減材制造工藝，3D打印具有許多的優(yōu)勢，已有很多文章進行了詳細的分析與闡述。筆者認為，相對于傳統(tǒng)的制造工藝，3D打印具有如下三個最主要的優(yōu)勢：

1. 設計空間無限。對于幾何結(jié)構(gòu)復雜物品（比如內(nèi)部有非常復雜的拓撲結(jié)構(gòu)或空腔結(jié)構(gòu)的物品），傳統(tǒng)的制造工藝是無法進行加工的，需要將物品進行分解分別加工再組裝。而3D打印將物體分解成一層一層的2D區(qū)域，因此加工任意復雜的物體都沒有問題，加工精度只是取決于打印機所能輸出的最小材料顆粒。這是3D打印帶給我們最大的優(yōu)勢，能讓設計者設計任意復雜的幾何形狀，設計空間無限。正是這個優(yōu)勢，給了我們在幾何設計與優(yōu)化方面大量需要解決的問題，后面會詳述。

2. 零技能制造。傳統(tǒng)的制造工藝設備龐大且昂貴，需要較高的技能才能進行操作。而3D打印機（比如FDM 3D打印機）小巧而廉價，有些已經(jīng)進入家庭，使用簡單方便；相對于昂貴的鑄模，3D打印只需要一個數(shù)字化文件即可進行成型。因此，通過3D打印，能夠輕松實現(xiàn)產(chǎn)品的個性化設計與定制，大大縮短了產(chǎn)品的研發(fā)時間。這個優(yōu)勢給了我們非機械專業(yè)的研究工作者，也能進行相關(guān)的幾何、結(jié)構(gòu)、材料等方面的研究，大大加深和拓展了制造中所存在的相關(guān)研究問題。

3. 材料無限組合。多噴頭的3D打印機能夠?qū)Χ喾N材料進行組合打印。通過材料的堆疊和組合，打印的物品具有與單一材料所不同的物理和力學的特性。因此，通過不同材料的組合，可以產(chǎn)生性能不同的“新的材料”。這個優(yōu)勢提供給了我們利用控制材料的分布來控制物品的物理、力學及結(jié)構(gòu)的特性，從而能產(chǎn)生多樣化的物品，增加產(chǎn)品的靈活性。

總之，3D打印技術(shù)最被看重的三大優(yōu)勢是加速產(chǎn)品的研發(fā)過程、提供個性化和定制產(chǎn)品和增加生產(chǎn)的靈活性。從成型工藝上看3D打印突破了傳統(tǒng)成型方法，無需先行制作模具和機械加工，通過快速自動成型硬件系統(tǒng)與CAD軟件模型結(jié)合就能夠制造出各種形狀復雜的產(chǎn)品，這使得產(chǎn)品的設計生產(chǎn)周期大大縮短，生產(chǎn)成本大幅下降。

當然，3D打印作為一項年輕的成型工藝，還存在著許多的不足，比如成型時間慢、精度低、材料種類少 、無法大批量生產(chǎn)等。現(xiàn)階段3D打印的實際使用仍屬于快速成型范疇，即為企業(yè)在生產(chǎn)正式的產(chǎn)品前提供產(chǎn)品原型的制造，業(yè)內(nèi)也稱作手板。因此，3D打印成型工藝現(xiàn)階段是作為與傳統(tǒng)制造工藝互補的方式存在，要成為主流的生產(chǎn)制造技術(shù)還尚需時日。但是要相信，人類對技術(shù)的追求是無限的，隨著3D打印設備和打印材料的研發(fā)的不斷進步，3D打印技術(shù)會越來越被廣泛得到使用。

從另一個角度來看，3D打印技術(shù)讓制造從工廠走向了家庭，催生了大量的個人設計者，激發(fā)了無限的創(chuàng)意設計的可能。這是筆者認為3D打印技術(shù)能帶給我們大眾最大的意義，后面會詳細闡述。