AM的成本溢价正在消失：十年生产实践揭示的真相

2025年9月16日 | 阅读时间：5分钟

2015年，一款打印 进入医疗市场——它并非适用于所有患者，而是针对骨质受损病例的精准解决方案。 该假体采用基于真实骨骼扫描数据设计的高度多孔钛金属晶格结构，与传统设计相比具有卓越的骨整合能力。当时增材制造 AM）仍被视为新兴技术，常与高成本和利基应用挂钩。但十年后的今天，这款假体已成为主流选择——被纳入常规手术流程，并获得外科医生和医院的广泛信赖。

从特种产品向标准产品的转变，折射出增材制造技术本身更广泛的演进轨迹。与传统制造技术中工艺和经济性趋于稳定的特点不同，增材制造始终充满活力。 其核心技术——本案例中的金属激光熔积（DMLS）——持续进步，制造商优化速度、质量与成本效益的能力也在同步提升。由此带来的单件成本持续下降，重新定义了批量生产的可行性边界。

从专业到标准

3D 打印 植入物最初因其先进的骨整合特性而被定位为高端产品，具有显著的功能优势。其增材制造 的晶格结构与骨骼的几何形状相匹配，可在数周内开始融合，并能模拟天然骨骼的强度。相比之下，热喷涂涂层应用于传统的机械加工部件（在许多植入物中仍然很常见），会产生孔隙，但缺乏基于 AM 设计的结构连续性和生物性能。

尽管有这些优点，但 AM 生产的植入物往往受到成本的限制。但随着3D 打印 技术从第一代单激光系统发展到更先进的平台（如今天的双激光EOS M 290，以及制造商在构建设置、支持策略、粉末处理和后处理工作流程方面积累了更多经验，成本开始显著下降。即使没有改用多激光系统，吞吐量、零件质量和废品率的提高也有助于经济效益的明显改善。

植入物之外的制造优势

AM 的主要优势之一是能够在一次构建操作中生产出高度复杂的几何形状，省去了传统方法所需的许多劳动密集型步骤。植入体的多孔外壳和坚固的结构内核组合在一起，形成一个整体部件打印 这就消除了分层或涂层种植体经常出现的分层失效风险，确保了种植体的长期耐用性。

重复性和质量控制也显著提升。热喷涂工艺在微观结构层面往往难以保持一致且监控困难，而DMLS技术能精确控制孔隙尺寸、分布及整体零件几何形状。得益于严格的工艺控制和经过验证的参数集，打印 增材制造零件与未来数年生产的零件可完全一致，且不受操作人员影响。

此外，AM 的劳动力需求也在稳步下降。DMLS3D 打印 虽然不能完全做到 "设置好就不用管"，但其无人值守的特性允许制造商在不增加人工干预的情况下扩大规模。通过对热处理、粉末去除和支撑分离等后处理步骤进行周到的优化，随着时间的推移，AM 的成本效益会越来越高。

经济转型

这种曾经专业化的植入物被越来越多地采用，这为所有探索 AM 生产的制造商提供了一个核心教训：成本溢价稍纵即逝，是许多技术早期采用阶段的典型特征。事实上，成本溢价往往是暂时的，尤其是当产品的工程和性能优势超过了早期的成本挑战时。随着 AM 生产的植入物逐渐受到重视，医院开始围绕它进行标准化，以降低库存的复杂性。外科医生也更愿意在标准手术中选择3D 打印 ，因为他们知道这种产品性能良好，价格也具有竞争力。

所有这些累积的转变都会带来持续的改进：在机器能力、工艺开发和用户体验方面都是如此。虽然与传统方法相比，AM 工艺的前期投资可能更高，学习曲线可能更长，但其回报可能是巨大的。在许多情况下，随着成本和生产障碍的消失，最初的高端解决方案会成为默认选择。

展望未来

增材制造并不是一个放之四海而皆准的解决方案。事实上，许多 AM 增材制造的组件在适当的情况下仍采用传统制造的部件。但对于合适的应用，特别是那些涉及复杂几何形状、生物灵感设计或性能关键集成的应用，AM 提供的价值主张会随着时间的推移而不断增强。

AM 十年的发展证明，着眼于未来的思维是有价值的。当产品团队考虑到随着时间的推移，AM 在成本和效率方面可能会有所改善时，就会为解决方案打开大门，而不必局限于小众产品。相反，有了正确的战略，今天的特殊部件可以成为明天的标准。

在我们的新案例研究中，您将了解到更多关于 EOS 长期员工Everlee DeWall 在双髋关节置换手术中使用3D 打印 植入体的信息。