塑料零件制造选注塑成型还是3D打印？Formlabs用数据说话

在注塑成型测试中，Formlabs与一家位于某地区的代工制造商合作，该厂商长期为多个Formlabs 3D打印机产品线（包括树脂槽、墨盒和搅拌器）生产零部件。此次测试中使用的双腔模具是真实批量生产Form 4树脂搅拌器卡扣的模具，充分展现了工业级注塑成型的性能与效率。

在3D打印对比测试中，使用了两台大幅面Form 4L 3D打印机，这些设备专为高吞吐量生产设计，具备较大的构建区域和较快的打印速度。测试还包括后处理设备Form Wash L和Form Cure L。材料选择了Black Resin V5，这是一种坚硬、强度高的通用材料，可生产出哑光且适合展示的零件。

1. 注塑成型：快速但需等待模具

注塑成型每周期生产2个零件，耗时仅 50秒，总共生产1000件耗时 6小时55分钟。然而，模具制作却需花费 6周，这显然增加了交付周期。

2. 3D打印：多件同步打印，零等待

使用Formlabs Form 3L打印机，3D打印一次可生产78个零件，每轮打印用时 48分钟，生产1000件需进行7轮，总耗时 6小时。更重要的是，3D打印无需模具准备，从设计到成品可在 1天内完成。

虽然生产效率上Form 3L仅略胜一筹，但后者受限于模具开发周期，而3D打印胜在快速启动。

1. 注塑成型的规模经济

注塑成型的高效性依赖于批量生产，但初期模具制作费用高昂，常需 5000美元 起步。尽管如此，其单件成本会随着生产量的增加迅速下降：

•当生产1000件时，每件成本为 2.57美元；

•若生产量超过 13,050件，单位成本将低于3D打印。

2. 3D打印的固定成本优势

3D打印无需模具投入，每件成本约为 0.6美元，适合小批量或中等产量的生产需求。即使在短期内，这种稳定的成本结构对小企业或定制化需求用户非常友好。

外包注塑成型生产1000个零件的成本为 $3920，而使用Formlabs Form 4L 3D打印机进行内部生产的成本仅为 $600。

在这个比赛的成本测算下，注塑成型需要生产超过13,050件之后，才能产生超越3D打印的规模效应。

3D打印的优势在于无需模具准备，特别是在时间紧迫的项目中尤为适用。企业可以在短时间内生产出复杂设计，并根据反馈快速调整。而注塑成型一旦模具确定，修改不仅昂贵且耗时。

2. 定制化与小批量需求

对于小批量、定制化生产，3D打印提供了灵活性，无需更换模具或设备即可满足多样化需求。注塑成型则更适合长期稳定且大批量的订单。

同时，Formlabs 的新一代通用树脂在强度和刚性方面可与 PET 相媲美。此次测试选择了 Black Resin V5，因为其强度和刚性符合零件使用要求，同时，其光滑的哑光黑色外观也满足了零件的美观需求。这种材料在功能性和视觉效果上表现出色，是适合打印的理想选择。

卡扣设计需要在刚性和柔韧性之间找到平衡：既要足够刚硬以作为杠杆使用，又需具备足够的柔性以实现卡扣的灵活装卸。Black Resin V5 的机械性能完全满足该零件在正常使用中的物理需求，使其成为理想的材料选择。

3D打印的树脂搅拌期，卡扣测试中。

未来，我们认为3D打印和注塑成型并非互相排斥，而是可以结合使用：