用工业3D打印削减成本的6种方法

所有这些都提供了在原型制作时降低成本的巨大潜力。其中两项技术——选择性激光烧结(SLS)和直接金属激光烧结(dls)——可以通过加速生产来降低成本;降低加工成本和在制品;更少的浪费;虽然重量较轻，但仍然很结实。SLS和dml对那些成千上万的3D打印最终使用部件的公司尤其重要。例子比比皆是:

• 洛·马公司的朱诺航天器目前在木星轨道上运行(到2021年7月)，携带了12个3d打印波导支架。
• Activated Research公司使用DMLS为其聚弧气相色谱催化微反应器开发了一种全新的设计，仅用了15个月就将其推向市场。
• 雷声公司使用3D打印技术生产火箭发动机、翼片和制导导弹的控制系统部件，生产部件只需数小时而不是几天。
• 波音公司在2016年创造了一项世界纪录，制造了有史以来最大的3d打印项目，据报道，波音777飞机的制造过程中使用了这种设备，缩短了几周的制造时间。
• 布伦瑞克公司将3D打印用于空调烤架海光游艇，消除对一次性工具的需求，加速产品开发。

在这些情况下，结果包括更强大的功能、更轻的重量、更低的制造成本，通常是三者兼而有之。以下是实现这些好处的六个设计考虑因素:

1.优化设计

设计良好的3D打印部件遵循许多相同的规则与那些制造2022世界杯足球赛时间表．相邻表面之间使用渐变过渡。消除横截面和零件体积的较大差异。避免尖角，因为尖角往往会在成品工件中产生残余应力。注意薄的，没有支撑的墙不要长得太高，否则会发生弯曲或翘曲。此外，浅角度的表面往往会留下难看的“阶梯状”，这使它们不适合用作美容功能——在可能的地方把它们压平。

2.抛弃传统

最引人注目的3D打印零件设计利用3D的能力来创建“有机”形状，如蜂巢和复杂的矩阵。不要害怕使用这些形状，只要这样做可以创造一个更轻，更强的部分。你也不必害怕在你的零件设计中设置很多洞。在传统制造中，在固体材料块上钻孔增加了零件成本和浪费。但在添加剂领域却不是这样，更多的孔意味着更少的粉末和更短的加工时间。只要记住，3D打印的孔不需要是圆的。通常，椭圆形、六角形或自由形状的孔更适合零件设计，也更容易打印。

3.考虑设计周期中的下一步

但是，仅仅因为你可以打印有很多洞的部件，并不意味着你应该这样做，特别是如果计划以后要制作很多这样的部件。因为3D打印提供了巨大的设计灵活性，很容易把自己画到一个角落，不考虑如何在原型后零件将被制造。根据我们在本设计技巧开始时的例子，越来越多的公司发现3D打印适合于最终使用的零件，但随着产量的增长，许多零件将从打印过渡到加工、成型或铸造。这就是为什么执行可制造性分析的设计在设计周期的早期，确保在整个零件的生命周期内具有成本效益的生产。

4.避免二次操作

通过SLS生产的塑料零件在建造过程中不需要支撑结构，因此后处理通常限于喷珠、喷漆、扩孔、攻孔和关键零件特征的加工。另一方面，dml通常需要大量的脚手架式结构来支持和控制金属工件的运动——没有它们，表面可能会卷曲和弯曲。例如，悬垂的t形结构尤其如此，需要在臂下建立支撑，必须进行加工或研磨，从而增加成本和交货时间。SLS的情况类似，但没有那么戏剧化，固化的树脂支架可以用手工研磨机和一些砂纸轻松去除。在可能的情况下，Protolabs将以这种方式定位零件，以减少这些悬垂和其他不友好的功能，但零件设计师可以通过在第一个位置尽量减少它们的使用来提供帮助。

5.注意公差

设计师和工程师应该避免“过度公差”他们的零件——这样做可能会迫使他们使用更薄的层(增加制造时间和成本)，并且在许多情况下需要二次加工操作来满足过分苛刻的打印尺寸。而且因为3D打印提供了很多减少零件数量的机会，无论如何，对配合表面之间的超级精确匹配的需求更少，这只是该技术如何降低制造成本的又一个例子。

6.着眼于大局

3D打印零件的前期成本可能会更高，但不要因此而害怕。有了添加剂，你就有很大的可能减少零件数量，减轻重量，提高结构的完整性，降低装配成本，内部冷却通道或布线，以及其他传统零件设计不可能实现的零件功能。此外，请记住，3D打印不需要夹具、模具和其他类型的工具，消除了可能不直接与单个部件的价格相关的成本。专注于零件的价格标签，而不是产品功能和“大局”，可能会让你设计的零件和昨天做的一样，减少了降低整体制造成本的机会。

了解更多关于3D打印与我们的材料白皮书，“为3D打印选择合适的材料。”

一如既往，如有任何问题，请致电877-479-3680或(电子邮件保护)．今天就开始你的下一个设计项目，只需在protoolabs.com上上传一个3D CAD模型，就可以在几个小时内获得交互式报价。