6种工业3D打印降低开发成本的方法

6种工业3D打印降低开发成本的方法

文章来源：solidworks代理商-卓盛信息

多年来，大多数产品开发人员和工程师已经获得了3D打印的扎实工作知识。 也称为添加剂制造，该术语涵盖了一系列技术，例如生产塑料原型的基于灯丝的熔融沉积建模（FDM），使得光聚合物树脂制成零件的激光固化工艺以及完全生产的粉末床熔合机 致密的金属和塑料部件.

直接金属激光烧结机将粉末融合在一起形成3D印刷设计的每一层。

所有这些都可以在原型设计方面降低成本。这些技术中的两种 - 选择性激光烧结（SLS）和直接金属激光烧结（DMLS） - 可以通过加速生产降低成本;降低工具成本和在制品;减少浪费;尽管重量较轻，但仍然保持强劲的部件。 SLS和DMLS对于成千上万的3D打印最终用途部件的公司尤其重要。

例子比比皆是：

- 洛克希德·马丁公司的Juno航天器目前在木星轨道上运载着十几个3D印刷的波导支架。

- 活性研究公司使用DMLS为其Polyarc气相色谱催化微反应器开发了一项激进的新设计，仅在15个月内投入市场。

- 雷神公司使用3D打印用于火箭发动机，散热片和控制系统组件的导弹，在几小时甚至几天内生产零件。

- 波音公司在2016年创造了世界纪录，通过建造最大的3D打印物品，这是用于建造其777飞机的固定装置，据报道其削减制造时间的几周。

- 不伦瑞克公司在其Sea Ray游艇上使用3D打印空调烤架，无需一次性模具和加快产品开发。

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在这些情况下，结果包括更大的功能，更轻的重量，降低制造成本，并且经常是三次。（SOLIDWORKS代理商）卓盛信息 提醒以下是六项设计考虑因素：

1.优化设计

精心设计的3D打印件遵循与注塑成型相同的规则。使用相邻表面之间的渐变过渡。消除横截面和零件体积的巨大差异。避免在成品工件中经常产生残余应力的尖角。注意，薄的不支撑的墙壁不会变得太高，否则可能会发生弯曲或翘曲。此外，具有浅角度的表面倾向于留下丑陋的“阶梯式”，使得它们不适合化妆品特征 - 在可能的情况下将它们平坦化。

2.抛出传统

最引人注目的3D打印部分设计利用3D创建“有机”形状的能力，如蜂窝和复杂矩阵。不要害怕使用这些形状，只要这样做会产生更轻，更强的部分。您也不应该担心会将漏洞放在您的零件设计中。通过传统的制造，固体块材料中的钻孔增加了部件成本和浪费。在添加剂世界中不是这样，更多的孔意味着更少的粉末和更少的加工时间。只要记住，3D打印孔不需要圆。通常，椭圆形，六角形或自由形状的孔形状将更好地适应部件设计并且更容易打印。

3.考虑设计周期中的后续步骤

只是因为你可以打印出很多孔的零件，但是并不意味着你应该，尤其是如果这个计划是在以后再做很多这样的零件的话。因为3D打印提供了极大的设计灵活性，因此不用考虑如何在原型之后制造零件，因此很容易将自己绘制到一个角落。根据我们在这个设计提示开始时的例子，越来越多的公司正在寻找适合最终用途零件的3D打印，但随着生产量的增长，许多零件将从印刷转变到加工，成型或铸造。这就是为什么在设计周期早期执行可制造性分析设计的重要原因，从而确保整个生命周期的成本效益的生产。

4.避免二次作业

通过（江苏SOLIDWORKS）苏州卓盛信息 指导SLS生产的塑料零件在制造过程中不需要支撑结构，因此后处理通常限于珠粒喷砂，喷涂，铰孔和孔的攻丝，以及关键零件特征的加工。另一方面，DMLS通常需要大量的脚手架结构来支撑和控制金属工件的运动 - 没有它们，表面可能会卷曲和翘曲。这对于悬垂的几何尺寸的T形尤其如此，例如，其需要在臂下方构建支撑件，并且必须被加工或磨削，从而增加成本和提前期。这个故事与SL相似但不那么显眼，其中固化的树脂支撑物可以用手动研磨机和一些砂纸轻松取出。在可能的情况下，Proto Labs将致力于调整部件，以减少这些突出和其他不友好的功能，但部件设计人员可以通过最大限度地减少其使用来帮助。

一些用DMLS生产的部件需要手工加工，如这里所示。更智能的零件设计可以帮助减少额外的后期制作步骤，增加成本和时间。

5.看公差

设计人员和工程师应避免“过度公差”其零件 - 这样做可能会迫使其使用更薄的层次（增加构建时间和成本）来构建，并且在许多情况下将要求进行二次加工操作以满足过热的打印尺寸。而且由于3D打印提供了很多减少零件数量的机会，所以不管怎样，这种技术降低了制造成本的另一个例子就是在配合面之间进行超精准的配合。

6.看大图

3D印刷部件可能要花费更多的前期，但不要让它吓到你。使用添加剂，您可以减少零件数量，减轻重量和更大的结构完整性，降低组装成本，冷却或接线的内部通道以及传统零件设计中不可能的其他零件特征。另外，请注意，三维打印不需要固定装置，模具和其他类型的模具，可以消除可能与单件零件价格直接相关的成本。专注于零件的价格标签，而不是产品功能和“大图”，可能会让您设计与昨天做的相同的零件，从而消除了降低整体制造成本的机会。

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一如以往，谢谢阅读，快乐阳光！——（江苏SOLIDWORKS）苏州卓盛信息