3D打印技术可通过降低模具成本,减少材料,减少组装并缩短研发周期来降低制造成本并提高生产效率。那么,可以将原始的设计思想和制造成本的控制方法直接转移到3D打印的增材制造方法中,以充分发挥3D打印的优势吗?面对3D打印技术,公司是否关注3D打印对制造成本的影响,还是着眼于整体情况?美国大型3D打印服务公司Proto Labs的应用工程师总结了增材制造的六个设计要素,以分析如何降低3D打印带来的额外制造成本,并更好地发挥3D打印的作用。降低企业制造成本,提高综合效益优势。 --1。优化设计。设计精良的3D打印零件的许多原理都类似于注塑成型,例如:在相邻表面之间逐渐过渡;避免截面积和零件体积之间的巨大差异;避免尖角在成品工件上产生残余应力;无支撑的薄壁结构不能太高,否则会发生翘曲。请参阅扩展阅读:《金属3D打印-增材制造设计指南》(第1部分)-2。 traditional放弃传统的典型的3D打印零件通常具有仿生设计,例如蜂窝结构或复杂的格子结构。只要在设计中使用这样的结构,只要它们可以产生更轻和更坚固的零件,就不要害怕。无需避免在设计中使用孔状结构,因为通过传统制造方法在零件上钻孔会无形地增加材料的浪费,从而导致成本增加。但是,应该注意的是,在增材制造的情况下,尤其是在使用激光熔融金属3D技术制造圆孔时,有必要综合考虑是否增加孔的支撑结构以及下孔的可能变形。表面。在某些情况下,请考虑使用眼泪。水滴形或六角形孔形结构代替圆形孔是一种更好的设计方法。请参阅扩展阅读:金属3D打印-增材制造设计指南(见下文)-3。考虑到批量生产中零件的制造方法,3D打印技术可以实现自由建模,这为零件设计创新带来了很大的空间。例如,3D打印技术可以生产具有许多孔结构的零件,但这并不意味着必须以这种方式设计零件。这是因为许多公司认识到3D打印技术能够生产小批量的零件和零件,但是一旦公司所需的产量大幅增加,他们仍然需要考虑转换为传统工艺,例如机械加工和铸造。在这种情况下,设计工程师需要综合考虑将来零件批量生产时使用的制造工艺是否也可以在设计的早期阶段成功实现设计计划,从而做出权衡取舍。在设计过程中。可制造性(DFM)分析在设计周期的早期非常重要。这样做将确保公司在整个零件生命周期中实现具有成本效益的生产。 --4。打印后减少第二操作部分。在3D打印过程中,有必要在打印的零件上添加支撑结构,以防止零件卷曲和翘曲。例如,当使用选择性激光熔化设备加工金属零件时,通常需要悬垂结构。在立体光刻(SLA)3D打印中,在某些情况下还需要添加支撑结构。在打印完成之后,需要通过机械加工或其他方式去除在打印过程中形成的金属支撑结构,并且需要通过手持式砂光机或其他方式去除塑料支撑结构。但是无论采用哪种支持方式,都将增加成本并延迟制造周期。因此,在设计时,应考虑更改设计和更改零件的放置位置,以避免尽可能多地在零件上添加支撑结构。 --5。遵守公差为了满足金属零件的公差要求,有时必须使用诸如机械加工之类的二次加工技术,但是过度追求公差要求将对3D打印零件的设计和制造产生影响。为了过度追求精度而增加印刷层的数量,这导致印刷时间和印刷成本的增加。延伸阅读:挑战