正版SOLIDWORKS六种利用工业级3D打印技术降低产品开发成本的方法

文章来源：SOLIDWORKS代理商-卓盛信息

近年以来，大多数的产品开发人员和工程师都获取了非常扎实的3D打印方面的专业知识，（3D打印技术）也被称之为增材制造，这个术语覆盖了一系列的技术。

基于细丝状体的熔融沉积建模技术（简称FDM）来创建塑料原型，利用激光固化工艺使得光敏树脂生成零件，以及利用粉末的层溶解设备来生产完全致密的金属部件和塑料部件。

一种直射的金属激光烧结机将粉末融合在一起，从而形成3D打印设计的每一层。

（江苏SOLIDWORKS）苏州卓盛信息所有的这些都将提供了在进行原型设计时降低成本的巨大潜力。这些技术中的两种技术，即选择性激光烧结技术（简称SLS）和直射金属激光烧结技术（简称DMLS），可以通过加速生产速度的方式来降低成本；减少模具成本和工作流程；减少废品量；（SOLIDWORKS代理商）卓盛信息以及在保证零部件具有足够强度的前提下最大限度的减轻其重量。

SLS技术和DMLS技术对那些使用3D打印技术生产终端部件的成千上万的公司显得尤为的至关重要，这样的例子比比皆是：

--洛克希德·马丁公司的“朱诺号”航天器，目前正在围绕着木星的轨道上运行，它就携带了十二个3D打印技术生产的波导支架。

--Activated Research Company公司利用DMLS技术研发出来一种全新的多弧气象色谱催化微反应器的设计方案，并在短短的15个月内将产品推向市场。

--Raytheon（雷神）公司采用了3D打印的技术，生产用于制造导弹的火箭发动机、散热片和控制系统组件，以小时计而不是以天的方式生产零部件。

--Boeing（波音）公司在2016年创下了一项世界纪录，建设了一个规模庞大的3D打印项目，制造了一台用于生产其波音777型飞机的固定装置。据说消减了好几周的制造时间。

--Brunswick（布朗斯维克）公司利用3D打印技术打印用于Sea Ray游艇的空调格栅，消除了对一次性工具的依赖，并加速了产品开发的过程。

（江苏SOLIDWORKS）苏州卓盛信息在这些案例中，都成功的实现了包括更强大的功能，更低的重量和更加低廉的制造成本，而且通常都是三者兼而有之。

1、 优化设计：

精心设计过的用于3D打印的零件应该遵循着与注塑成型相同的规则。在相邻的表面之间逐渐的过渡成型。

在横截面和零件体积上消除大的差异，避免在成品零件上生成具有残余应力的尖角，注意那些薄的没有支撑的薄壁不能设计得太高，否则会发生弯曲或扭曲。

此外，外表面上带有角度的的曲面往往会留下难看的“阶梯步进”（效果），这就使得他们不适合做为装饰特征而存在，在可能的情况下尽量将其平坦化。

2、 摒弃传统，打破常规：

最引人注目的3D打印产品设计优势是充分发挥了三维的优势，可以创建“有机”的形状，如蜂巢和复杂的矩阵。

不要害怕使用这些形状（进行设计），只要这样做就会生产出更轻巧，更结实的产品。你也不应该害怕在你的零件设计中放置大量的孔。相比在传统的制造中，在固体材料中钻孔会增加产品的成本和浪费。

而在增材制造的世界里不是这样的，更多的孔就意味着更少的粉末材料和更少的加工时间。只要记住，3D打印的孔不需要必须是圆形的。在通常的情况下，椭圆形、六角形或自由形状的孔的形状更加适合零部件设计，也更容易打印。

近年以来，（SOLIDWORKS代理商）卓盛信息大多数的产品开发人员和工程师都获取了非常扎实的3D打印方面的专业知识，（3D打印技术）也被称之为增材制造，这个术语覆盖了一系列的技术。

1、 考虑设计周期中的后续步骤：

仅仅因为可以轻而易举的打印出很多带孔的零件，但这并不意味着你就应该这么做，特别是如果你计划着以后会制作很多这样的零件。因为3D打印提供了巨大的设计灵活性，不会考虑后期如何制造原型零件，所以（设计师）很容易将自己陷入到一个局部细节中。

根据我们在这个设计方案提示开始时的实例，越来越多的公司正在寻找适合于最终用途的3D打印技术。但是随着生产量的不断增长，许多的零件都将从打印转移到机械加工、成型或铸造。

这就是为什么要在设计周期的开始阶段对零件进行制造性分析设计将是非常至关重要的，从而能确保整个零件的生命周期有成本效益的生产。

2、 避免二次重复操作：

通过SLS生产的塑料零件在制造过程中不需要支撑结构，因此后期加工处理通常仅局限于喷砂、喷漆、铰孔和孔的攻丝以及关键零部件特征的加工。

在另一个方面上，DMLS技术通常需要大量的支架结构来支撑和控制金属工件的移动，如果没有它们，（金属工件）的表面可能会发生卷曲和翘曲。这种情况尤其适用于悬臂类的几何形状，例如T型三通，这就需要在悬臂下面创建支撑架，并且不得不进行后期加工和研磨，从而增加了成本和交货时间。

（江苏SOLIDWORKS）苏州卓盛信息这个故事与SL非常的相似，但是并没有那么的戏剧化。因为用手工研磨机和一些砂纸可以轻而易举的去除固化树脂的支撑部分。在可能的情况下，Proto Labs实验室将致力于面向以何种方式来减少这些悬臂和其它的不利的特征，这将有助于帮助产品设计师最大限度的减少他们使用到这些（悬臂和其它不利的特征）。

（江苏SOLIDWORKS）苏州卓盛信息如图所示，使用DMLS生产的一些零部件需要手工进行修整。更加聪明的零部件设计方法可以帮助他们让这种额外的后期生产步骤最大限度的减少，避免增加成本和时间。

3、 注意公差：

设计师和工程师应该避免“过度公差”出现在他们的零件上。这种做法可能会迫使他们使用更薄的层次进行打印工作（增加制造的时间和成本），并且在很多的情况下将要求进行二次加工操作以满足过度苛求的打印尺寸精度。

因为3D打印提供了很多的减少零件数量的机会，在配对的面之间不需要那么超级精确的配合，这只是一个例子来说明这种技术是如何降低制造成本的。

4、注重整体的大局观：

3D打印零部件可能会在前期花费很多的费用，但不要让它吓到你。利用增材技术，你将有很大的可能性来减少你的零部件的数量，减轻零部件的重量和保证大型结构件的完整性，降低装配成本，内部通道的冷却和布线，以及其它一些传统零件设计不可能完成的零件特征。

另外，（江苏SOLIDWORKS）苏州卓盛信息请您注意，3D打印不需要固定装置、模具和其它类型的模具，可以消除可能与单件零件价格直接相关的成本。专注于零部件的价格，而不是产品功能和“整体情况”，可能会让你的设计与昨天一样停滞不前，错失了降低整体制造成本的机会。

一如以往，谢谢阅读，快乐阳光！——江苏SOLIDWORKS代理商（SOLIDWORKS2018）

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