實(shí)際上，原材料與基礎(chǔ)物理性能的差異導(dǎo)致兩種制造方案無(wú)法直接互換。盡管AutoCAD、SolidWorks、NX和CATIA等設(shè)計(jì)軟件無(wú)法自動(dòng)識(shí)別金屬或塑料基板，但工程師在導(dǎo)入CAD數(shù)據(jù)時(shí)需精準(zhǔn)判斷材料類(lèi)型。若設(shè)計(jì)實(shí)踐不當(dāng)，可能導(dǎo)致零件報(bào)廢，尤其在將塑料3D打印設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換為金屬3D打印時(shí)，設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換的首要任務(wù)是明確兩者在溫度控制、支撐材料及后處理等環(huán)節(jié)的差異化需求。

    溫度控制：塑料與金屬的極端差異

    塑料部件的溫度管理通常較為寬松，而金屬3D打印對(duì)溫度控制的要求極為嚴(yán)苛。以常見(jiàn)的塑料3D打印工藝熔體沉積成型（FDM）為例，即使零件因過(guò)熱出現(xiàn)熔化或翹曲，重新打印的成本也較低，且設(shè)備損壞風(fēng)險(xiǎn)可忽略。但金屬3D打印則截然不同：高功率激光燒結(jié)或熔化金屬粉末時(shí)，局部溫度可達(dá)1300℃以上，部分熱量會(huì)被構(gòu)建板及周?chē)词褂玫慕饘俜勰┪铡Ｈ粑床扇∮行аa(bǔ)救措施，零件可能因熱應(yīng)力產(chǎn)生扭曲或卷曲，進(jìn)而損壞3D打印機(jī)粉末床的刮板系統(tǒng)。此外，金屬零件報(bào)廢后的再制造成本極高。因此，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)人員需與工藝工程師緊密協(xié)作，精準(zhǔn)掌握打印機(jī)的功率特性及最優(yōu)工藝參數(shù)，以確保生產(chǎn)效果。

    支撐材料：塑料可大量使用，金屬需盡量減少

    塑料與金屬3D打印均需輔助材料（支撐結(jié)構(gòu)），但具體實(shí)踐差異顯著。塑料部件可大量使用支撐結(jié)構(gòu)，原因有三：其一，塑料材質(zhì)剛性較低，需更多外部支撐；其二，塑料支撐材料易于移除，且成品表面殘留痕跡易清理；其三，塑料原料成本低，無(wú)需刻意節(jié)省。

    金屬3D打印的支撐材料使用則需謹(jǐn)慎：一方面，激光聚焦產(chǎn)生的高溫會(huì)對(duì)周?chē)饘傩纬杉羟辛Γ柰ㄟ^(guò)支撐結(jié)構(gòu)抑制變形；另一方面，移除金屬支撐時(shí)，剪切力可能像彈簧般釋放，導(dǎo)致零件嚴(yán)重變形。因此，明智的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)會(huì)在設(shè)計(jì)階段就與工藝工程師協(xié)作，提前規(guī)避此類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)。此外，金屬粉末原料成本較高，且支撐材料移除需依賴(lài)專(zhuān)業(yè)后處理（如機(jī)械加工），耗時(shí)費(fèi)力，進(jìn)一步增加了項(xiàng)目成本與表面質(zhì)量控制難度。

    后處理：塑料簡(jiǎn)單易行，金屬?gòu)?fù)雜專(zhuān)業(yè)

    塑料與金屬3D打印完成后均需后處理，但工藝復(fù)雜度差異顯著。總體而言，后處理可分為機(jī)械剝離與水溶溶解兩類(lèi)，具體包括支撐材料去除、研磨、鉆削等步驟。

    塑料3D打印的后處理優(yōu)勢(shì)明顯：例如，采用StratasysPolyjet技術(shù)打印的部件，其支撐材料可通過(guò)手動(dòng)或水槍輕松移除，配套的專(zhuān)業(yè)后處理水槽更提升了操作便捷性。而金屬3D打印的后處理則需高度專(zhuān)業(yè)化：除常規(guī)的支撐移除外，還需進(jìn)行磨削、數(shù)控銑削、應(yīng)力消除及熱處理等工藝。若后處理不當(dāng)，可能導(dǎo)致零件性能不達(dá)標(biāo)或表面質(zhì)量缺陷。這也是塑料3D打印設(shè)計(jì)無(wú)法直接遷移至金屬3D打印的關(guān)鍵原因之一。

    通過(guò)以上對(duì)比可見(jiàn)，金屬與塑料3D打印在設(shè)計(jì)理念、工藝控制及后處理流程上存在本質(zhì)差異。唯有深入理解這些差異，才能充分發(fā)揮兩種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)3D打印在更廣泛領(lǐng)域的應(yīng)用。