3D打印加快了設(shè)計(jì)周期

模型制作長(zhǎng)期以來(lái)一直是設(shè)計(jì)過(guò)程的一個(gè)要素。但傳統(tǒng)模型制作技術(shù)的時(shí)間和費(fèi)用一直限制其使用。最近，引入了新的快速原型技術(shù)，擴(kuò)展了模型的使用?，F(xiàn)在，一種稱(chēng)為“3D打印”的快速原型制作方法進(jìn)一步擴(kuò)展了模型制作作為設(shè)計(jì)過(guò)程不可或缺的組成部分，通過(guò)以更低的成本更快地生成模型。傳統(tǒng)的模型制作技術(shù)。傳統(tǒng)的，低端的生成模型的方法涉及由熟練的模型制造者解釋2D繪圖。這些方法包括：

通過(guò)ATX，您將學(xué)習(xí)如何在智能制造中實(shí)現(xiàn)投資回報(bào)率以及在制造業(yè)領(lǐng)域保持領(lǐng)先地位的其他方式。與450多家供應(yīng)商會(huì)面，了解虛擬和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)在制造業(yè)中的作用。

雖然這些方法的成本可能高達(dá)生產(chǎn)3D打印部件的兩倍，但是它們具有不需要3D CAD文件的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)槟Ｐ椭圃焐炭梢院?jiǎn)單地解釋在餐巾紙上潦草繪制的草圖。然而，最終，這個(gè)屬性變成了一個(gè)缺點(diǎn)，因?yàn)樵O(shè)計(jì)隨后會(huì)受到解釋和模型制造者的潛在錯(cuò)誤 - 物理模型不一定代表CAD數(shù)據(jù)，因此可能無(wú)法代表將要生產(chǎn)的實(shí)際設(shè)計(jì)。

高端快速原型設(shè)計(jì)。快速原型制作(RP)指的是任何添加方法 - 其中構(gòu)建零件，而不是直接從CAD文件制造零件。這有利于形成一個(gè)固有的CAD設(shè)計(jì)部件。高端RP已經(jīng)使用了十多年，并且已經(jīng)被許多公司用于設(shè)計(jì)周期的后期階段。但是，該設(shè)備的成本為100,000至800,000美元。此外，還需要廣泛的培訓(xùn)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)，這些過(guò)程是勞動(dòng)密集型的，材料和持續(xù)維護(hù)都很昂貴。

3D打印。3D打印是一種較便宜的RP方法，通常更快。3D打印的本質(zhì)在于它使設(shè)計(jì)師能夠更好地訪問(wèn)模型，從而可以自由地制作更多模型。這種可訪問(wèn)性來(lái)自其高速，低成本和易用性。

速度是設(shè)計(jì)周期早期階段最重要的標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)樵O(shè)計(jì)過(guò)程不能停止等待。需要超過(guò)幾個(gè)小時(shí)才能生產(chǎn)的模型在完成之前就已經(jīng)過(guò)時(shí)了。3D打印所產(chǎn)生的每個(gè)型號(hào)的總成本足夠低 - 手持部件只需幾美元 - 設(shè)計(jì)師不會(huì)禁止在給定項(xiàng)目上制作三十個(gè)迭代設(shè)計(jì)模型。

這些模型與紙質(zhì)打印輸出一樣，可以在辦公室內(nèi)打印，因此工程師不依賴(lài)第三方來(lái)制作零件。

何時(shí)使用3D打印。從3D CAD文件完成的第一刻起就可以使用3D打印。由于設(shè)計(jì)的每次迭代都可以產(chǎn)生新的3D打印模型，因此設(shè)計(jì)打樣變得更加簡(jiǎn)單和方便。作為一種交流手段，3D打印模型可以為設(shè)計(jì)師，工程師，營(yíng)銷(xiāo)人員，客戶，經(jīng)理或制造人員提供共同的交流媒介。模型對(duì)于外觀審查以及形狀和適合度的評(píng)估也很有價(jià)值。

該方法對(duì)于可視化具有復(fù)雜幾何形狀的零件非常有用。人體工程學(xué)測(cè)試提升到更高的標(biāo)準(zhǔn);人體工程學(xué)在計(jì)算機(jī)屏幕上會(huì)令人難以置信地誤導(dǎo)，并立即通過(guò)3D模型進(jìn)行驗(yàn)證。這些物理模型可以測(cè)試形狀，裝配，甚至空氣流動(dòng)。最后，模型可用于早期功能原型或二次加工，如鑄造和成型。結(jié)果是改善了溝通，減少了錯(cuò)誤并改進(jìn)了設(shè)計(jì)。

何時(shí)不使用3D打印。3D打印不會(huì)緊密復(fù)制最終產(chǎn)品的最終材料屬性。如果您的最終產(chǎn)品是金屬或需要卡扣，最好采用其他形式的RP或CNC。

選擇3D打印技術(shù)。許多公司提供3D打印服務(wù)，包括3D Systems(Valencia，CA)，Stratasys(Eden Prairie，MN)和Z Corporation(Burlington，MA)，因此您的首選是使用服務(wù)機(jī)構(gòu)還是購(gòu)買(mǎi)自己的設(shè)備。

使用服務(wù)機(jī)構(gòu)時(shí)，周轉(zhuǎn)時(shí)間將更多地取決于當(dāng)前的機(jī)器容量而不是每種技術(shù)的固有速度。購(gòu)買(mǎi)設(shè)備時(shí)，使用不同的技術(shù)運(yùn)行您自己的產(chǎn)品設(shè)計(jì)的代表性文件的定時(shí)基準(zhǔn)是有幫助的。

評(píng)估易用性的最佳方法是與該技術(shù)的用戶交談，并請(qǐng)求供應(yīng)商提供參考。如果您正在調(diào)查的流程需要支持結(jié)構(gòu)，請(qǐng)確保在做出購(gòu)買(mǎi)決策之前測(cè)試刪除支持結(jié)構(gòu)的過(guò)程。

在評(píng)估零件質(zhì)量時(shí)，請(qǐng)考慮以下屬性：零件強(qiáng)度，精度，分辨率和表面光潔度。確保您擁有自己的各種技術(shù)設(shè)計(jì)原型，因?yàn)椴煌募夹g(shù)具有不同的能力來(lái)復(fù)制復(fù)雜的幾何特征，薄壁或大或小比例的部分。如果您計(jì)劃在會(huì)議中處理部件或通過(guò)郵件發(fā)送它們，那么一些粗略的處理或跌落測(cè)試可能是個(gè)好主意。此外，不僅要考慮從3D打印機(jī)中移除零件的質(zhì)量，還要考慮進(jìn)一步完成零件以提高零件質(zhì)量的能力。例如，能夠模擬注塑成型塑料部件以獲得關(guān)于重要貿(mào)易展覽中新產(chǎn)品引入的反饋可能是有用的。

二次加工是指使用3D打印模型隨后用作熔模鑄造，砂型鑄造，RTV模塑和類(lèi)似工藝的圖案。雖然明顯超出了快速草案建模概念的范圍，但某些技術(shù)非常適合這些應(yīng)用。

3D

打印

的成本使用初始投資，利用率預(yù)測(cè)，材料和人工，可以輕松計(jì)算每個(gè)模型的總成本。這些假設(shè)可能會(huì)有所不同，具體取決于零件復(fù)雜性，所需零件質(zhì)量等因素，以及所使用的CNC材料(如Ren，黃色泡沫，ABS)。

轉(zhuǎn)換為STL文件

。為了利用RP，必須將設(shè)計(jì)從3D CAD系統(tǒng)導(dǎo)出為STL文件格式。STL是所有快速原型設(shè)備的事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)文件格式，并通過(guò)用大量小三角形覆蓋實(shí)體模型的近似表面。保持文件大小的一個(gè)好方法是將文件保存為二進(jìn)制STL，并使用所需的最小三角形數(shù)來(lái)獲得可接受的精度。

為您的組織帶來(lái)3D打印。當(dāng)您的下一個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目的CAD文件完成后，導(dǎo)出STL文件并通過(guò)3D打印機(jī)，服務(wù)局或3D打印機(jī)供應(yīng)商將其通過(guò)電子郵件發(fā)送給同事。然后將3D打印的零件帶到您的設(shè)計(jì)審查會(huì)議中，并查看它與紙張或CAD計(jì)劃相比如何更改流程。請(qǐng)記住，3D打印最顯著的優(yōu)點(diǎn)是速度快，成本低，使用第三方供應(yīng)商時(shí)會(huì)丟失這些功能。服務(wù)機(jī)構(gòu)的報(bào)價(jià)因使用的特定3D打印設(shè)備，零件復(fù)雜性和任何裝修要求而異。

對(duì)設(shè)計(jì)周期的影響。3D打印為設(shè)計(jì)周期帶來(lái)了各種變化。設(shè)計(jì)師自己可以進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)證和錯(cuò)誤檢測(cè)，但也可以增強(qiáng)他們與他人的溝通。

總的來(lái)說(shuō)，可以有更多的設(shè)計(jì)迭代，更多的替代設(shè)計(jì)可能性的實(shí)驗(yàn)，以及更少的早期修復(fù)概念的推動(dòng)。設(shè)計(jì)師對(duì)替代概念的爭(zhēng)論可以更容易解決，因?yàn)槟Ｐ蛯⑻峁┐鸢浮?/p>

通過(guò)對(duì)每個(gè)提議的設(shè)計(jì)變更提供幾乎即時(shí)的反饋，3D打印允許設(shè)計(jì)人員以更快的速度進(jìn)行更多的設(shè)計(jì)迭代。通過(guò)改善工程組之間的溝通以及營(yíng)銷(xiāo)部門(mén)和潛在客戶的反饋，3D打印可以帶來(lái)更好的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。它比獲得物理模型的任何其他方法便宜，最終可以導(dǎo)致早期檢測(cè)到制造設(shè)計(jì)中潛在的昂貴缺陷。