工程師在設計3D打印(增材制造)模型時，重要的是要牢記流程的限制和好處。以下這些提示將幫助任何設計師充分利用3D打印服務，取長補短發(fā)揮3d打印的最大用處。

提示1：不要使用現有設計

每個部件的設計都應考慮到預期的制造過程。許多設計師和工程師都驚訝地發(fā)現現有的零件設計并不總是比3D打印更便宜，即使是在少量或一次性的情況下也是如此。

例如，考慮一個專為CNC加工而設計的現有零件。需要生產100個這個部件，所需的材料是SS 304L，可通過DMLS和SLM進行3D打印。 當這個零件采用CNC加工生產時，每個零件的生產成本為35美元。但如果將制造過程改為3D打印，則每個單元的成本會增加到70美元以上。

這是因為規(guī)模經濟不適用于增材制造，其適用于CNC加工服務和注塑成型。最具成本效益的生產類型取決于應用和要生產的單元數量。

提示2：消除支撐結構

所有增材制造設計師都需要遵循一個簡單的規(guī)則：盡可能減少對支撐結構的需求。

3D打印是一種增材制造工藝。每個新層的材料沉積在前一層上，并且該材料不能沉積在稀薄空氣上。支撐結構通常用于印刷懸伸和橋梁; 稍后在后處理期間移除支撐。

拆除支撐結構總是增加了額外的生產成本和時間。對于具有極高后期制作成本的金屬3D打印尤其如此。

3D打印金屬部件仍然附有支撐。為了演示目的，停止了打印。

有幾種簡單的方法可以減少設計所需的支撐結構：

保持懸伸小于45度。

• 略微傾斜的懸垂通常不需要支撐。
  

在設計時考慮打印方向。

• 一個頭重腳輕的設計可能會更好地顛倒打印。
  

選擇不同的生產方法。

• 例如，與其他3D打印過程不同，SLS和MJF打印不需要支持結構。
  

提示3：考慮后處理

3D打印部件幾乎永遠不會在打印機外使用。去除粉末和去除支撐是后處理的必要形式; 在使用前需要清潔和修剪多余的結構。

其他形式的后處理可用于美學和功能應用。使用金屬3D打印制作的物體可以經過熱處理，表面處理，甚至額外的CNC加工，以獲得理想的效果。塑料3D打印物可以染色，平滑或處理以防水。

在設計的初始階段了解后處理選項。加工會增加生產成本，但它也是生產特定應用3D打印部件的絕佳方式。

提示4：創(chuàng)建輕量級結構

輕量化是設計3D打印對象以盡可能少地使用材料的過程。這使得對象更容易打印并大大降低了生產成本。

使用CAD軟件進行輕量化設計有多種方法。即使很小的變化也會導致生產成本顯著降低。

格子結構

• 大多數CAD軟件可以使用半自動過程來應用減重圖案或增加物體的表面積。選擇不會影響設計功能的選項。
  

拓撲優(yōu)化

• 模擬驅動的拓撲優(yōu)化可用于創(chuàng)建具有最少量材料的強結構。智能設計的印刷成本更低，甚至可能具有更高的結構完整性。
  

模型整合

• 只要有可能，使用增材制造將多個零件合并為一個單元。這降低了生產成本，使最終裝配更容易完成。
  

具有網格結構和內部冷卻通道的衛(wèi)星組件。原始組件由100個不同的組件組成，這些組件被重新設計為一個單獨的部件。（來源：Optisys LLC）

提示5：增加設計的功能

3D打印具有制造具有內部通道的產品的獨特能力。沒有任何其他制造技術可以有效地生產具有相同質量水平的通道，網格或多孔結構。此設計功能有幾個常見的應用程序：

換熱器

• 熱交換器需要兩種流體或氣體通過一個區(qū)域，同時保持分離。3D打印通道可以輕松設計復雜的熱交換器，適用于各種應用。
  

空氣管道

• 3D打印的空氣管道通常用于汽車或其他工業(yè)應用。復雜的表面織帶用于產生可變的壁厚; 使用傳統(tǒng)制造方法幾乎不可能創(chuàng)造出這種結構設計水平。
  

有機結構

• 從蜂窩式堆疊六邊形到蜂窩狀植物結構，增材制造可以模仿幾乎任何復雜的自然設計。一種這樣的設計已被用于提供腳手架以修復脊柱損傷。
  

將通道和復雜結構添加到3D打印設計不會增加制造成本。利用這個來設計原本無法創(chuàng)造的零件。

為了充分利用增材制造的優(yōu)勢，重要的是要考慮到工藝的局限性來設計每個部件。最大限度地減少要使用的材料數量，并創(chuàng)建一個與所選生產方法相媲美的對象。

作為設計師的額外工具，可以使用3D打印云制造的在線3D打印服務。遍布全國22個本地服務商，讓用戶享受更優(yōu)惠的價格和更快的周轉時間。

工程師在設計3D打印(增材制造)模型時，重要的是要牢記流程的限制和好處。以下這些提示將幫助任何設計師充分利用3D打印服務，取長補短發(fā)揮3d打印的最大用處。

提示1：不要使用現有設計

每個部件的設計都應考慮到預期的制造過程。許多設計師和工程師都驚訝地發(fā)現現有的零件設計并不總是比3D打印更便宜，即使是在少量或一次性的情況下也是如此。

例如，考慮一個專為CNC加工而設計的現有零件。需要生產100個這個部件，所需的材料是SS 304L，可通過DMLS和SLM進行3D打印。 當這個零件采用CNC加工生產時，每個零件的生產成本為35美元。但如果將制造過程改為3D打印，則每個單元的成本會增加到70美元以上。

這是因為規(guī)模經濟不適用于增材制造，其適用于CNC加工服務和注塑成型。最具成本效益的生產類型取決于應用和要生產的單元數量。

提示2：消除支撐結構

所有增材制造設計師都需要遵循一個簡單的規(guī)則：盡可能減少對支撐結構的需求。

3D打印是一種增材制造工藝。每個新層的材料沉積在前一層上，并且該材料不能沉積在稀薄空氣上。支撐結構通常用于印刷懸伸和橋梁; 稍后在后處理期間移除支撐。

拆除支撐結構總是增加了額外的生產成本和時間。對于具有極高后期制作成本的金屬3D打印尤其如此。

3D打印金屬部件仍然附有支撐。為了演示目的，停止了打印。

有幾種簡單的方法可以減少設計所需的支撐結構：

保持懸伸小于45度。

• 略微傾斜的懸垂通常不需要支撐。
  

在設計時考慮打印方向。

• 一個頭重腳輕的設計可能會更好地顛倒打印。
  

選擇不同的生產方法。

• 例如，與其他3D打印過程不同，SLS和MJF打印不需要支持結構。
  

提示3：考慮后處理

3D打印部件幾乎永遠不會在打印機外使用。去除粉末和去除支撐是后處理的必要形式; 在使用前需要清潔和修剪多余的結構。

其他形式的后處理可用于美學和功能應用。使用金屬3D打印制作的物體可以經過熱處理，表面處理，甚至額外的CNC加工，以獲得理想的效果。塑料3D打印物可以染色，平滑或處理以防水。

在設計的初始階段了解后處理選項。加工會增加生產成本，但它也是生產特定應用3D打印部件的絕佳方式。

提示4：創(chuàng)建輕量級結構

輕量化是設計3D打印對象以盡可能少地使用材料的過程。這使得對象更容易打印并大大降低了生產成本。

使用CAD軟件進行輕量化設計有多種方法。即使很小的變化也會導致生產成本顯著降低。

格子結構

• 大多數CAD軟件可以使用半自動過程來應用減重圖案或增加物體的表面積。選擇不會影響設計功能的選項。
  

拓撲優(yōu)化

• 模擬驅動的拓撲優(yōu)化可用于創(chuàng)建具有最少量材料的強結構。智能設計的印刷成本更低，甚至可能具有更高的結構完整性。
  

模型整合

• 只要有可能，使用增材制造將多個零件合并為一個單元。這降低了生產成本，使最終裝配更容易完成。
  

具有網格結構和內部冷卻通道的衛(wèi)星組件。原始組件由100個不同的組件組成，這些組件被重新設計為一個單獨的部件。（來源：Optisys LLC）

提示5：增加設計的功能

3D打印具有制造具有內部通道的產品的獨特能力。沒有任何其他制造技術可以有效地生產具有相同質量水平的通道，網格或多孔結構。此設計功能有幾個常見的應用程序：

換熱器

• 熱交換器需要兩種流體或氣體通過一個區(qū)域，同時保持分離。3D打印通道可以輕松設計復雜的熱交換器，適用于各種應用。
  

空氣管道

• 3D打印的空氣管道通常用于汽車或其他工業(yè)應用。復雜的表面織帶用于產生可變的壁厚; 使用傳統(tǒng)制造方法幾乎不可能創(chuàng)造出這種結構設計水平。
  

有機結構

• 從蜂窩式堆疊六邊形到蜂窩狀植物結構，增材制造可以模仿幾乎任何復雜的自然設計。一種這樣的設計已被用于提供腳手架以修復脊柱損傷。
  

將通道和復雜結構添加到3D打印設計不會增加制造成本。利用這個來設計原本無法創(chuàng)造的零件。

為了充分利用增材制造的優(yōu)勢，重要的是要考慮到工藝的局限性來設計每個部件。最大限度地減少要使用的材料數量，并創(chuàng)建一個與所選生產方法相媲美的對象。

作為設計師的額外工具，可以使用3D打印云制造的在線3D打印服務。遍布全國22個本地服務商，讓用戶享受更優(yōu)惠的價格和更快的周轉時間。

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