CNC加工与3D列印是工业制造中常见的加工方式，两种加工的生产方式不同，各具特色，对于工业生产都能带来很大的帮助。CNC加工是减材制造，而3D列印是增材制造。因此在选择制造方式之前，必须仔细考量到一些事，包含生产的规模大小、产品的发展歷程、工作时间，以及整体的预算。

减材制造是什么？

减材制造指在cnc加工生产过程中，透过减少材料以达成加工的目的，最常见的减材制造方式为电脑数值控制加工（CNC加工制造）。减材制造的歷史，可追溯至1940年代。工程师帕森斯（John T.Parsons）为了达成复杂性高、重复性高、精准度高的生产设计，而开发了第一台的数值控制机。

减材制造的过程中，透过切割、钻孔、研磨等方式，逐步去除金属、塑料、木材等原料，以完成加工制造。尽管这些过程均能以人力加工来完成，但手动加工、量测、削减免不了会有误差的问题。且生产所需的时间成本、人力成本较高，因此在工业制造上，大多倚靠CNC加工进行生产。其他的常见的减材制造方式还有，雷射切割、水刀切割、放电加工、电浆切割，这些方法大多用在平面加工。

在CNC加工中，生产的过程由电脑进行数值控制，包含利用CAD软体设计产品，并以CAM软体操控CNC加工机器，，以生产出几何形形。

CNC加工发展至今已超过80余年，随着科技的更迭，CNC加工的适用领域非常广泛，由于在加工的过程中，必须削减原料以完成产品生产。近十年来加工方式推陈出新，在工业制造上发展出许多新的加工制造方法，但减材制造仍是最常见、最广泛使用的加工方式。

增材制造是什么？

增材制造指在加工过程中，透过增加材料──通常是以层层堆叠的方式──完成加工制造。增材制造最早在1981年名古屋市工业研究所的小玉秀男所发明的，并在1980年代开始发展。于今已有超过四十年的发展歷程，技术也逐渐成熟、可靠，并逐渐将使用范围扩展到各个领域，包含机械、医疗相关的制造上。

增材制造的生产过程与减材制造类似，以3D列印来说，第一步是在CAD软体上设计产品，接着将产品相关的资料，汇出∕下载STL档，以便后续3D列印时使用。第三步是选择材料，常见的3D列印材料有ABS、PLA、PETG、尼龙、TPU、PVA、HIPS，或其他塑料聚合物。接着设定函数、转出G码后，就可以开始3D列印了。

增材制造包含3D列印、分层制造、直接数值生产，最常见的增材制造方式为3D列印。3D列印机会先将原料融化之后，逐层沉积，直到完成成品。增材制造所使用的原料目前仍以塑料聚合物为主，但未来也有机会大量的运用到金属加工上。

减材制造的用途

减材制造适用的材料种类多元，包含金属、塑胶及其合成物、木材、皮革等。减材制造几乎能处理任何的形状，包含平面、孔洞、圆柱体、螺纹、槽等，且能以小于0.025mm的公差生产，具高度精准性，并达到成品的平整圆滑。

由于减材制造是利用削减原料的方式进行加工，因此在加工过程必定会产生材料浪费，纵使能够回收利用，这些材料仍是废料。且与增材制造相比，减材制造在生产零件时需要耗费更多时间。

即便使用工业级的机器，3D列印技术在现阶段仍无法避免产品强度与品质不均的现象。相较之下，CNC加工的产品品质较稳定，也能承受较严格的工程要求，因此大多数高度精密的工业，如航太工业，仍是使用CNC加工技术来生产制造。

增材制造的用途

市场预估2026年，增材制造市场预计将拓展到14.4%，预估市场总额会来到2兆美元。愈来愈多企业投入资金，加速增材制造产业的发展。

增材制造在材料使用上，大多是以塑料材料为主，例如PLA、ABS、PETG、尼龙、TPE、PC为主，也可以碳纤维、金属、陶瓷等材料进行制作，但成本较塑料材料高（有关部分材料的介绍详见这一篇）。公差的部分通常在±0.2mm或±0.1mm以下。

由于增材制造是靠着材料的叠加来生产，比起减材制造能有效减少废弃物的产生，但由于是以叠加的方式制成，因此在射出之后，需要经过抛光的手续，来确保成品的平滑。一般而言，整个生产过程也会比减材制造，速度较快。生产高度自动化，对于人力的需求较少。

减材制造适合生产对于以减轻重量为诉求的塑料加工，或是中空的物体，以及数量少且须高度专业化的产品，如小型航空引擎或零件。

特性与用途比较

增材制造的成熟，让小零件的制造变得更有生产效率，除了能够制造更复杂的几何图形，甚至可以达到一些射出成型无法处理的生产。尽管增材制造已经是一项成熟的技术，过去数十年间也投入了很多资金研发，但现阶段实务上仍有限制，例如增材制造适用的材料种类，比起减材制造侷限较多，工程师在设计上要将这些限制考虑进去，确保成品的品质。在强度、热阻、平滑度上，增材制造的无法做到减材制造的产品品质。此外，如果要以增材制造进行金属加工，则成本较减材制造高上许多。

即使增材制造能完成过去仅能有减材制造才办得到的事，但普遍相信减材制造的地位并不会因此动摇，传统的减材制造能够处理的加工种类更成熟，且适用的材料种类最多。尽管增材制造现已经能处理金属加工，但是减材制造的加工方式，能够保留较多材料特性，成品也较增材制造强韧。

两者现在均会用在样品制造，通常体积较大的样品，会偏好使用减材制造的方式生产；体积小的小零件，则能以增材制造的方式制作。

结语

尽管减材制造与增材制造在许多使用上重叠，两者的使用时机与加工范围仍有差异。减材制造较擅长处理金属加工，且生产成品的误差值较小；增材制造能够有效减少材料的耗损，适合生产重量轻的塑料加工。

目前减材制造仍具较大的规模，并肩负较多种生产模式。增材制造虽称不上新兴产业，但仍吸引相当多的投资与目光，因此未来势必会有更多突破性的成果。