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六大妙招讓你減少西安交大3D打印機材料的浪費

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六大妙招讓你減少西安交大3D打印機材料的浪費

發布日期:2018-07-11 作者: 點擊:

  眾所周知,3D打印技術能夠支持塑料、樹脂、陶瓷、金屬等種類豐富的耗材進行打印,因此其被廣泛的應用到航空航天、醫療、工業設計等眾多領域當中。然而,在縮短研發周期,減少裝配、降低模具成本的同時,企業卻更關注3D打印技術對製造成本的影響。為此,我們為大家總結了六個3D打印的設計要素,從而剖析如何能夠減少3D打印帶來的額外製造成本,以及如何在降低企業製造成本,提高綜合效益方麵凸顯其優勢。

  優化設計

  精心設計的3D打印零件遵循的許多原則與注塑成型相似,比如說:在相鄰表麵之間使用漸變過渡;避免橫截麵積和零件體積之間的差異巨大的情況;避免出現在成品工件上產生殘留應力的尖角;無支撐的薄壁結構不能過高,否則會出現翹曲。

  拋棄傳統

  要知道,典型的3D打印零件往往帶有仿生設計,例如蜂窩結構或者複雜點陣結構,不要害怕在設計時使用這種結構,隻要它們能夠創造出更輕、更堅固的部件。更不必忌諱在設計中使用孔狀結構,因為通過傳統製造方式在零件中鑽孔無形中增加了材料的浪費,從而導致成本上升。

  需要注意的是,增材製造時,尤其是激光熔融金屬3D技術製造圓孔時,要綜合考慮是否添加孔洞的支撐結構以及下表麵可能會出現的變形情況。某些情況下,可以考慮用淚滴形或六角形等孔形結構來代替圓孔是更好的設計方式。

西安交大3D打印機

  綜合考慮零件大批量生產時的製造方式。我們說,西安交大3D打印機技術可以實現自由造型,為零件設計帶來很大的發揮空間,例如製造具有很多孔洞結構的零件。實際上,很多企業已經認識到3D打印技術能夠勝任零部件小批量生產,但當需要大量生產時,仍需考慮轉換成機械加工、鑄造等傳統工藝。因此,在這種情況下,設計師需要在設計之初就綜合考慮零件將來投入量產時,將采用何種製造工藝,是否也能成功實現設計方案。

  減少打印後的二次操作。某些3D打印工藝需要為打印對象添加支撐結構,防止其卷曲或翹曲。例如在立體光固化(SLA)3D打印中,就需要為打印對象添加支撐結構。而打印形成的金屬支撐結構,待打印完成之後需要通過機加工等方式去除,塑料支撐結構則通過手持磨砂機等方式加以去除。然而不論哪種方式,都會增加成本延長製造周期。因此設計之初,要考慮通過改變設計或零件擺放等方式,盡量避免為零件添加支撐結構。

  觀察公差

  3D打印金屬時,為滿足金屬零部件對公差的要求,有時配合使用機械加工等二次加工工藝是必要的,但過份追求公差要求將對3D打印零件的設計和製造帶來影響,例如過度追求精度而增加打印層數,從而增加了打印時間和打印成本。所以,我們應采用恰當的設計策略,有時可以減少使用打印後處理工藝。

  著眼大局

  盡管3D打印的材料成本,設備成本均比傳統製造工藝高,但也不要因此望而卻步。尤其是進行3D打印零部件設計時,更應緊抓3D打印技術在實現複雜輕量化結構,功能集成化零件方麵的優勢,盡可能多的激發出3D打印在零部件設計優化中所起到的作用。如果僅關注3D打印技術對製造成本的影響,而忽略了全麵考慮其在重塑產品設計和功能及重塑供應鏈方麵的潛力,會讓企業錯失利用3D打印創造更多綜合效益的機會。


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