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射出成型 vs 3D列印:我該選哪個?(成本、速度、產量全方位比較)

打樣用 3D 列印,量產用射出成型?不完全是

3D 列印做『打樣/原型,塑膠射出成型做量產, 這是製造業的經典法則,但在 90% 的情況下,這個決策遠比您想像的複雜。

隨著 3D 列印材料的進步,以及快速模具的出現,兩者之間的界線已日漸模糊。您是需要花 5 天、5 萬元的 3D 列印?還是花 5 週、50 萬的射出成型?

選擇錯誤的製程可能導致您花了冤枉錢,或錯失了產品上市的黃金時機。本文將從 4 個關鍵點,幫您做出最明智的決策。

關鍵 1:成本結構

這是最關鍵的決策點:模具費 vs. 單件費

  • 3D 列印:
    • 模具費:$0。 這是最大的優勢。
    • 單件成本:高,且固定。 列印 1 件 100 元,列印 100 件就是 10,000 元。成本與數量呈線性增長。
    • 適合: 極小批量、設計驗證、DFM (可製造性設計)階段的快速迭代。
  • 塑膠射出成型 (減法/成型製造):
    • 模具費:極高。一套模具的費用是最大的一次性前期投資。
    • 單件成本:極低。 一旦模具完成,每件產品的成本(材料+機台工時)可能低至幾塊錢。
    • 適合: 大批量生產,追求最低的總平均成本。

兩者存在一個成本交叉點。在某個產量(例如 500 件)以下,3D 列印的「總成本」較低;但超過這個點,射出成型的總成本優勢會迅速反超。

關鍵 2:速度

這裡必須區分兩種速度:首件速度量產速度

  • 3D 列印 (首件速度快):
    • 首件速度:極快 (1-3 天)。 從 3D 圖檔到實體零件,最快 24 小時內可完成。
    • 量產速度:極慢。 列印 100 件需要 100 倍的時間。
  • 塑膠射出成型 (量產速度快):
    • 首件速度:極慢 (4-8 週)。 需要完整的 DFM 審核、模具設計、CNC 加工、拋光、試模等流程。
    • 量產速度:極快。一個射出週期可能僅需 15-30 秒,一天可生產數千件。

關鍵 3:材料選擇與強度

這是決定產品功能性的關鍵。

  • 3D 列印 (材料受限):
    • 材料選擇相對較少(主要是光敏樹脂、PLA、ABS-like、尼龍粉末)。
    • 強度較差。 由於是一層一層堆疊,其層與層之間的結合力,遠低於材料本身的強度。不適合用於高應力或衝擊的結構件。
  • 塑膠射出成型 (材料豐富):
    • 材料選擇近乎無限。您可以使用 PP, ABS, PC, PA, POM</a>,甚至添加玻璃纖維 (PA+GF) 來大幅增強剛性。
    • 強度極高。 產品是均質一體的,能 100% 展現材料的物理特性。

關鍵 4:精度與表面

產品的顏值和公差要求。

  • 3D 列印 (表面粗糙):
    • 表面:有明顯的「層紋」。 除非進行大量昂貴的後處理(打磨、噴漆),否則難以達到光滑表面。
    • 精度:公差較大 (±0.1mm ~ ±0.3mm)。
  • 塑膠射出成型 (表面精細):
    • 表面:完美複製模具表面。 模具可做到鏡面拋光、霧面咬花或皮革紋理,而這些表面處理的選擇</a> 也是 3D 列印難以提供的。
    • 精度:公差極小 (±0.02mm ~ ±0.1mm),且重複性極高,第 1 件和第 10 萬件的公差一致。