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為什么企業(yè)應(yīng)該考慮3D打印服務(wù)和原型設(shè)計(jì)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)？

2024-03-22 14:59

為什么你的企業(yè)應(yīng)該考慮3D打印服務(wù)和原型設(shè)計(jì)？傳統(tǒng)的原型設(shè)計(jì)方法，包括注射成型和模型等技術(shù)，可能需要幾周（如果不是幾個(gè)月的話(huà)）來(lái)創(chuàng)建一個(gè)迭代。當(dāng)完成的原型準(zhǔn)備好時(shí)，每次修訂都將需要與前一個(gè)模型一樣密集的過(guò)程。記住，每個(gè)單元的費(fèi)用也很快就會(huì)加起來(lái)。產(chǎn)品設(shè)計(jì)原型傳統(tǒng)上是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，但像增材制造方法這樣的新技術(shù)可以在很大程度上減少時(shí)間和預(yù)算。

增材制造也有許多不同的技術(shù)，但其中最廣泛的是3D打印設(shè)計(jì)服務(wù)。顧名思義，技術(shù)將一個(gè)繪制的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為一個(gè)物理對(duì)象。3D打印是一種使用塑料和金屬等材料的數(shù)字制造方法。根據(jù)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，打印過(guò)程可能需要幾個(gè)小時(shí)才能完成，但它仍然比大多數(shù)替代方案都快。流行的3D打印燈絲包括耐用的尼龍、丙烯腈丁二烯苯乙烯（ABS）、粉末金屬和聚乳酸（PLA）。一些塑料材料用高強(qiáng)度成分如碳纖維。沒(méi)有額外的成分，聚碳酸酯（不要與丙烯酸或有機(jī)玻璃混淆）是最強(qiáng)的塑料細(xì)絲之一。當(dāng)打印金屬原型時(shí)，燈絲通常與粘合劑混合；它確實(shí)需要后期處理，如燒結(jié)（去除粘合劑），但結(jié)果是像鑄造金屬一樣致密和堅(jiān)硬。還有更多“好玩”的細(xì)絲，例如，在黑暗中發(fā)光、木材填充、粘土/陶瓷、二色、導(dǎo)電和變色。雖然3D打印提供了許多應(yīng)用，但它主要被快速原型公司使用。廣泛的材料選擇和快速的生產(chǎn)周轉(zhuǎn)使該技術(shù)成為一個(gè)優(yōu)秀的選擇。此外，相對(duì)較低的初始投資允許日常發(fā)明家和小型初創(chuàng)公司在不耗盡他們的錢(qián)包的情況下準(zhǔn)備好他們的原型。根據(jù)定義，增材制造是指添加材料的制造方法——通常是一層一層地添加，直到形成所需的形狀。根據(jù)所需的準(zhǔn)確性和細(xì)節(jié)的水平，有幾種類(lèi)型：

融合沉積建模（FDM）：采用FDM技術(shù)的3D打印機(jī)是最實(shí)惠的選擇。它使用熱塑性細(xì)絲，加熱到熔點(diǎn)，然后逐層擠壓形成形狀。FDM 3D打印機(jī)適合家庭使用。

立體光刻（SLA）：與FDM不同，立體光刻3D打印機(jī)使用液體樹(shù)脂來(lái)幫助達(dá)到所需的形狀。紫外線將使每一層印刷層變硬，直到原型完全形成。價(jià)格比FDM高，但結(jié)果要準(zhǔn)確得更多。它是**的為一個(gè)高分辨率塑料模型的原型。

選擇性激光燒結(jié)（SLS）：由粉末材料制成的3D打印機(jī)。逐層將打印對(duì)象燒結(jié)以形成實(shí)體模型。SLS比SLA和FDM更貴，資金充足的公司通常使用它來(lái)打印高質(zhì)量的產(chǎn)品設(shè)計(jì)原型。FDM或SLA在早期原型形成階段都應(yīng)該產(chǎn)生可接受的結(jié)果。您可以使用打印機(jī)來(lái)創(chuàng)建珠寶設(shè)計(jì)、建筑模型和產(chǎn)品部件的簡(jiǎn)單模型。雖然3D打印技術(shù)是優(yōu)秀的（快速）原型設(shè)計(jì)，但它并不是意味著作為一個(gè)大規(guī)模生產(chǎn)的工具。

3D打印的優(yōu)勢(shì)

3D打印的一些最常見(jiàn)的好處是：

速度：在所有其他優(yōu)勢(shì)中，速度是技術(shù)的亮點(diǎn)。3D打印是產(chǎn)品設(shè)計(jì)服務(wù)和原型創(chuàng)意過(guò)程的重要組成部分，以制造概念驗(yàn)證和在早期設(shè)計(jì)階段獲得快速評(píng)估。打印出來(lái)的模型并不總是具有功能性的，但它允許設(shè)計(jì)師快速地改進(jìn)和調(diào)整該方法。

多組件設(shè)計(jì)：雖然3D打印最常用于概念驗(yàn)證原型，高端打印機(jī)可以制造復(fù)雜和復(fù)雜的機(jī)械部件。通過(guò)像金屬或增強(qiáng)塑料這樣的單個(gè)細(xì)絲，設(shè)計(jì)師可以達(dá)到接近最終產(chǎn)品的美學(xué)和功能。

高保真模型：一家公司可以只使用一臺(tái)3D打印機(jī)來(lái)處理產(chǎn)品設(shè)計(jì)的整個(gè)原型設(shè)計(jì)階段。設(shè)計(jì)師可以創(chuàng)建從簡(jiǎn)單的塊模型到高保真的功能測(cè)試版原型的一切東西。

一個(gè)原型通常從一個(gè)基本的形狀開(kāi)始，以確認(rèn)產(chǎn)品的尺寸和驗(yàn)證產(chǎn)品的想法。一旦最初的概念被批準(zhǔn)，裝配服務(wù)的自由設(shè)計(jì)就會(huì)通過(guò)多次迭代構(gòu)建越來(lái)越復(fù)雜的模型和實(shí)驗(yàn)。最可行的設(shè)計(jì)方案會(huì)在開(kāi)發(fā)的最后階段得到改進(jìn)和改進(jìn)。像SLA和SLS這樣的高端3D打印機(jī)裝備精良，可以制造一個(gè)功能原型。它還節(jié)省了時(shí)間和金錢(qián)，因?yàn)檫@個(gè)過(guò)程是在內(nèi)部完成的。關(guān)于塑料燈絲，市場(chǎng)上一些**的3D打印機(jī)的價(jià)格在400美元到2500美元之間。其中大多數(shù)被歸類(lèi)為消費(fèi)者級(jí)或小型企業(yè)用途。如果原型必須由金屬材料制成，3D打印機(jī)的價(jià)格就完全不同。例如，標(biāo)記鍛造金屬X的價(jià)格約為9萬(wàn)美元。其中最昂貴的一個(gè)是桌面金屬生產(chǎn)系統(tǒng)，成本超過(guò)100萬(wàn)美元。

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