塑膠產品大不同- 射出成型 VS 3D列印

塑膠產品大不同 - 射出成型 VS 3D列印

近幾年來，3D列印已經在世界各地相當普及化，網路上也有許多關於如何將增材製造技術代替射出成型的文章。
隨著FDM、SLA、SLS…等3D列印技術完善，確實提升了塑膠產品的生產效率，
特別是具備高速射出的3D列印機，但是相較於射出成型製造，
3D列印機製造出的成品表面光滑度、選用的材質、產品設計等方面仍然存在著不少的差異。

兩者的主要差別

—射出成型 –
適合重複且大規模的批量產品製造，並且在製造產品時符合經濟成本與時間效益。
—3D列印 –
適合生產小型、精密的零件，並且只需簡單設定即可操作，可供專業或業餘愛好者使用。

<射出成型介紹>

射出成型是屬於鑄造成型的一種，主要是利用將塑料灌注至模具中冷卻而成型。
射出成型要花費長達5~7週的時間進行準備，其中包括預設射出機和模具的設計與製造。
儘管準備過程較長，但只要射出成型就緒後即可進行大規模的生產。

優勢

—適合用於大批量的生產—
生產時間快速，能在短時間進行大規模的批量生產。

—製造產品具備高韌性—
射出件是由單層材料注入製成，因此可形成光滑表面，並減少出現裂縫、壁厚不均等情況。

—生產符合經濟價值—
射出機以適當的材料量注入模具中，製造時非常符合經濟性，避免造成不必要的材料浪費。

缺點

—入門價格昂貴—
射出成型機價格高昂，此系統專為塑膠工業所設計，
並非適用於業餘愛好者。此外，製造產品時還必須考慮到模具的設計與製造成本。

—有限的設計能力—
射出成型是使用模具進行製造，這意味著在設計產品時必須考慮到模具的設計，
以及澆口、接合處、頂真等對應位置。

—設計後難以更改—
由於射出成型需要很長的時間進行前置相關設定，
因此在製造時矯正設計錯誤必須花費昂貴的價格、或是重新打造模具，而先前的物品都必須作廢。

<3D列印>

3D列印又稱為增材製造，顧名思義，它是藉由像是搭房子的方式一層層建構成品。
相較於射出成型，3D列印的預先設定只需要相當短的時間。此外，3D列印也可以針對產品設計進行頻繁的修改，
非常適合用於小而精密的產品製造。但由於其作工費時，如果生產數量太多可能導致製造成本過高。

優勢

—產品設計易於修改—
由於3D列印是以堆疊的方式成型，因此您可以隨時暫停產品的製造過程，
並根據您的需求進行修改，從而減少出錯時所耗費的物料成本。

—適用於複雜、精密的設計—
3D列印不需要製作模具，可避免許多產品設計上的限制，更適合打造出具有內部複雜結構的成品。

—價格較低、適合新手入門—
相較於射出成型設備，3D打印機價格相當低廉
目前市面上也提供多種擴充產品與軟體降低生產成本，因此非常適合新手入門。

缺點

—成品細節粗糙、韌性低—
基於增材製造是以疊加製成，因此成品的表面會產生明顯的加工形狀。
增材製造出的成品密度也不如射出成型來的細緻，因此成品的韌性相對較脆弱。

—無法製造大型物件—
3D列印機對於列印區域有著相當大的限制，如果接近或是超出運行範圍的邊緣將會使建構成型變得不穩定。
儘管3D列印機仍然可以製造較大型的物件，但這並非此技術的正確用途。

—緩慢的生產時間—
雖然3D列印設定簡單並且準備時間短，但製造過程卻相當緩慢，大多數的3D列印機一次只能生產1、2件產品。

結論

儘管新技術的出現，改良了許多以往在製造塑膠產品難以達成的目標，
但我們認為射出成型和3D列印的差異並非成為互相競爭的對手。
以目前工業塑膠製造業而言，射出成型仍然是作為批量生產的主要設備，
這也是3D列印技術難以取代的成效；但在某些情況下，
例如生產小型、批量少、或是高複雜度的零件，3D列印更能提供有效的解決方案。
總結來說，兩種技術的應用與互補才是提升塑膠產業發展的重要關鍵。