一句话定义:选工艺 = 用「需求五问」(精度?强度?材料?批量?预算?)对照各工艺的能力边界——本页给出总对比表与三步决策法,把模块04收拢成一张可用的决策卡。
为什么重要
- 选错工艺的代价不是「效果差一点」,而是全流程返工:光固化打的结构件一掰就断,FDM 打的手办满是层纹。
- 选型能力也是成本能力:知道「这个需求 FDM 就够」的人,比什么都说「外包 SLS」的人省一个数量级。
前置知识
FDM 熔融沉积:桌面打印的主流派、光固化:SLA / DLP / LCD(两大主力);粉末床:SLS 与 MJF~其他工艺:PolyJet / 粘结剂喷射 / 生物打印(了解即可)。
核心概念:总对比表
| 维度 | FDM | 光固化 LCD/SLA | SLS/MJF | 金属 LPBF | PolyJet |
|---|---|---|---|---|---|
| 精度/细节 | ★★ (0.1~0.4mm) | ★★★★★ (0.01~0.05mm) | ★★★ | ★★★★ | ★★★★ |
| 表面 | 层纹可见 | 近光滑 | 磨砂颗粒 | 需后处理 | 极佳 |
| 强度 | 中(方向敏感) | 低~中(脆) | 高(各向同性) | 高(需热处理) | 低~中 |
| 材料广度 | ★★★★★ 最广 | 中 | 中 | 高价 | 窄 |
| 设备成本 | 千元级 | 千元级 | 十万级(外包友好) | 百万级(外包) | 十万级 |
| 单件成本 | 极低 | 低 | 中高 | 极高 | 高 |
| 上手/安全 | 易 | 中(树脂安全) | 服务商处理 | 服务商 | 服务商 |
| 悬垂自由 | 支撑限制 | 支撑限制 | 无支撑 | 支撑多 | 支撑少 |
原理与机制:三步决策法
- 先问「打印的目的是什么」:外观验证 → 精度优先;功能验证 → 强度优先;直接使用 → 强度+耐久;批量生产 → 成本曲线。
- 再过「约束漏斗」:最大尺寸?最小特征?工作温度?接触介质(水/油/UV)?这些直接淘汰一批工艺(对照 材料选型方法论 材料)。
- 最后算「经济账」:单件 vs 批量(SLS 批量摊薄);时间成本(自己打 8 小时 vs 外包 3 天);失败重打成本。
模型/图示
需求五问决策树:
外观/细节为王? ─▶ 光固化(手办/微缩) 或 PolyJet(全彩展示)
承力/日常使用? ─▶ FDM(PETG/尼龙) 复杂功能件 ─▶ 外包SLS/MJF
极端环境/金属需求? ─▶ 外包金属LPBF(先DfAM kp-037)
大件/结构件+预算敏感? ─▶ FDM 拆件(kp-036)
全都要+要快? ─▶ 混合: FDM打结构骨架 + 光固化打外观细节件直观类比
- 选工艺像选交通工具:FDM = 自行车(便宜、慢、哪都能去)、光固化 = 跑车(快且精致但娇贵)、SLS = 出租车(按次付费、不用养)、金属 = 私人飞机(贵但无可替代)。
- 决策的本质问题永远是:「这件事值多少钱的运输预算?」
实例与案例
- 案例A(手机壳手板):要外观手感 → 光固化;壳要能天天用摔 → FDM PETG/ASA 或外包 SLS。
- 案例B(齿轮传动件):需要耐磨低摩擦 → FDM 尼龙+碳纤 或外包 MJF;PLA 打的齿轮一周磨平。
- 案例C(50 个外壳试产):SLS 一缸嵌套,单件成本比 50 次独立 FDM 更低且品质一致。
常见误区
- 「一台机器解决一切」:成熟玩家的标准配置是 FDM + 光固化双机互补。
- 「外包=贵」:对比算账:自己打坏 3 次 PLA 的时间+材料,可能已超过外包一件 MJF 的钱。
- 「精度表=最终精度」:表列的是机器能力,实际精度 = 机器×材料×参数×后处理,以实测为准。
自测题
- 写出你手头一个项目的「需求五问」答案与选型结论。
- 什么情况下「外包」反而更便宜?
- 为什么说成熟玩家是双机党?
与其他知识点的关系
- 材料选型是工艺选型的另一半 → 材料选型方法论;设备购买决策 → 机型选购指南;大件与拆件 → 大尺寸打印与拆件设计。
延伸阅读
- 各外包服务商(如 JLC3D、联泰、Sculpteo、Xometry)的材料页价格表——选型感来自报价单。
前置知识
FDM 熔融沉积:桌面打印的主流派光固化:SLA / DLP / LCD