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面向增材制造的四个关键设计原则

发布时间：2022/11/25
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【概要描述】面向增材制造的设计(DfAM)是设计零件或产品的实践，它利用了增材制造(AM)的自由，同时遵守工艺限制。所有设计者的目标应该是在最大化组件的功能和质量的同时，最小化生产时间、成本和内置故障的风险。我们根据DfAM的四个关键原则提供培训和咨询。对这些原则的理解有助于设计人员创造新的设计，充分利用AM的优势，并为器件带来商业成功的最佳机会。

1.设计正确的增材制造(AM)流程

DfAM的四个关键原则中的第一个是为正确的AM流程进行设计。这一点很重要，因为AM有许多不同的类别，甚至有更多的流程。每个不同的过程都有不同的特征。这些包括以不同的生产规模、不同的成本和不同的几何复杂性生产零件的能力。

为了能够设计正确的AM流程，您需要对大多数AM流程的优缺点有很好的理解并将它们与正在制造的零件的几何形状相匹配。

了解如何最好地应用设计指南，例如上面说明的指南，对于充分利用单个增材制造技术的优势是必要的。

DfAM的最重要的元素之一是知道过程的几何限制。幸运的是，一些组织已经制定了设计指南，可以为您提供限制的大概数字，例如每台机器可以生产的最小特征尺寸、最大悬垂角和最小壁厚。

了解如何最好地应用设计指南，例如上面说明的指南，对于充分利用单个AM技术的优势是必要的。

为正确的AM工艺开发设计的关键是应用这种设计约束的知识来最大化元件的性能。例如，如果您正在设计热传递或电磁功能，那么基本方程将告诉您最小化壁厚可以最大化部件的性能。作为设计师，了解最小壁厚、零件成本和生产规模之间的平衡将使您能够用正确的AM工艺匹配想要创建的几何形状。

2.最小化使用的设计

DfAM的四个原则中的第二个是最小材料使用的设计。通常在AM中，我们认为最少的材料使用只在需要轻质部件的行业中有用。然而，AM中的材料使用也与构建时间和印刷成本相关。

如果您正在设计一个使用AM生产的零件，那么您应该努力使用最少的所需材料来成功打印该零件。重要的是要记住，印刷品中使用的材料是所需功能材料和成功构建所需的任何附加支撑材料的组合。因此，要成功地设计最少的材料用量，您需要掌握允许您在最终零件中最大限度地减少材料用量的方法。这种技术的例子包括拓扑优化和网格结构设计。

像这种回转体这样的晶格结构是减少零件材料用量的一种好方法。但是，晶格也可以用于定制零件的功能属性，以提高它们的整体性能。

像这种回转体这样的晶格结构是减少零件材料用量的一种好方法。但是，晶格也可以用于定制零件的功能属性，以提高它们的整体性能。

您还需要了解尽量减少支持材料的技术。在本课程中，我们将讨论其中的四个方面:

更改构建方向

创建自支撑几何图形

添加45度倒角

将零件分割成几个可以重新组装的元件

3.为改进功能而设计

第三，我们需要最大化AM能给我们的机会。为了实现这一点，我们将研究DfAM的第三个原则，即改进功能的设计。为了利用AM的优势，我们必须看看这一过程可以实现哪些其他技术无法实现的目标。

实现这些的某些方法包括使用选项，如部件定制、用于加热或冷却的内部流体通道、增加部件的表面纹理。所有这些方法将AM从生产零件的替代方法扩展到生产零件的唯一方法。

内部结构，如该热交换器内的螺旋通道，真正利用了AM的优势。像这样的零件实际上不可能用任何其他制造方法来制造。

内部结构，如该热交换器内的螺旋通道，真正利用了AM的优势。像这样的部件实际上不可能用任何其他制造方法来制造。

为改进功能而设计也是证明AM业务案例合理性的必要条件。提高零件功能的优势在于，使用AM生产零件(尤其是金属粉末床工艺)的较高前期成本可以在产品的整个生命周期内分期偿还。

4.零件整合设计

最后一个原则是为零件整合而设计。一般来说，AM的主要优势之一是能够将组件整合成更少数量的零件，甚至在某些情况下，整合成单个整体零件。

您可能希望整合零件的一些原因包括减少固定件的数量、减少所需的库存、降低交付或零件报废的风险，以及最终减少组装时间和成本。

选择零件整合的最佳应用具有挑战性。像这种集热器这样的零件作为这种零件的附加制造工作得很好，减少了对下游焊接过程的需要，该过程需要熟练的焊工和接合工，并且减少了对夹具和固定装置的需要。

然而，部分整合并非没有挑战。零件的合并意味着必须仔细考虑组装和维护。随着我们努力建设一个更加可持续的世界，维修和维护零件的能力至关重要，作为设计师，我们必须小心不要在设计过程中损害这一点。

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面向增材制造的四个关键设计原则

分类：新闻活动
发布时间：2022-11-25 09:36
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面向增材制造的设计(DfAM)是设计零件或产品的实践，它利用了增材制造(AM)的自由，同时遵守工艺限制。所有设计者的目标应该是在最大化组件的功能和质量的同时，最小化生产时间、成本和内置故障的风险。我们根据DfAM的四个关键原则提供培训和咨询。对这些原则的理解有助于设计人员创造新的设计，充分利用AM的优势，并为器件带来商业成功的最佳机会。

1.设计正确的增材制造(AM)流程

DfAM的四个关键原则中的第一个是为正确的AM流程进行设计。这一点很重要，因为AM有许多不同的类别，甚至有更多的流程。每个不同的过程都有不同的特征。这些包括以不同的生产规模、不同的成本和不同的几何复杂性生产零件的能力。

为了能够设计正确的AM流程，您需要对大多数AM流程的优缺点有很好的理解并将它们与正在制造的零件的几何形状相匹配。

了解如何最好地应用设计指南，例如上面说明的指南，对于充分利用单个增材制造技术的优势是必要的。

DfAM的最重要的元素之一是知道过程的几何限制。幸运的是，一些组织已经制定了设计指南，可以为您提供限制的大概数字，例如每台机器可以生产的最小特征尺寸、最大悬垂角和最小壁厚。

了解如何最好地应用设计指南，例如上面说明的指南，对于充分利用单个AM技术的优势是必要的。

为正确的AM工艺开发设计的关键是应用这种设计约束的知识来最大化元件的性能。例如，如果您正在设计热传递或电磁功能，那么基本方程将告诉您最小化壁厚可以最大化部件的性能。作为设计师，了解最小壁厚、零件成本和生产规模之间的平衡将使您能够用正确的AM工艺匹配想要创建的几何形状。

2.最小化使用的设计

DfAM的四个原则中的第二个是最小材料使用的设计。通常在AM中，我们认为最少的材料使用只在需要轻质部件的行业中有用。然而，AM中的材料使用也与构建时间和印刷成本相关。

如果您正在设计一个使用AM生产的零件，那么您应该努力使用最少的所需材料来成功打印该零件。重要的是要记住，印刷品中使用的材料是所需功能材料和成功构建所需的任何附加支撑材料的组合。因此，要成功地设计最少的材料用量，您需要掌握允许您在最终零件中最大限度地减少材料用量的方法。这种技术的例子包括拓扑优化和网格结构设计。