印刷或机加工原型？过程如何影响您的原型
原型制作是任何开发过程中的关键步骤，在 CAD 环境之外验证您的设计很重要，因为有些东西无法在计算机中检查，或者只是用手中的零件更容易评估。对于大多数人类规模的项目，这导致在两种主要技术之间做出决定；机加工或 3D 打印。从历史上看，这是一个相当容易的决定，因为 3D 打印材料仅限于易碎、昂贵且相当粗糙，但是随着技术和材料的改进，使用 3D 打印代替机加工部件变得更加诱人。
在决定时，重要的是评估每个过程的优势和劣势，因为它们与成本、时间线、几何形状和材料特性有关。让我们来看看 3D 打印是一个不错的选择的 5 种情况，其中 5 次可能会更好地选择加工零件。
如果需要，请使用 3d 打印：
1.特色部分 ：3D 打印的一大好处是，添加额外细节通常无需花费任何成本。要求机械车间生产复杂的肋条阵列总是会导致更高的成本，但在 3D 打印中，这些肋条实际上会减少使用的材料量，从而降低成本。还可以添加内部锐利和挤压徽标/文字等特征，而无需在加工零件中产生额外成本。
2.视觉模型： 要将想法出售给投资者或未来的客户，拥有看起来与最终产品一样的部件是有益的，即使它不起作用。 3d 打印可以很好地实现这一点，因为零件可以完全按照设计制造，而无需对加工零件进行必要的妥协。还可以使用油漆技术轻松完成各种颜色和纹理的 3D 打印，以匹配最终加工过的零件。
3.猜测和检查： 制作一个零件与另一个已经存在的零件相匹配的情况并不少见，通常没有 CAD 数据可供参考。在这些情况下，3D 打印可以很好地检查设计零件和现有零件之间的装配是否符合预期，并且可以非常快速地进行迭代以检查几何调整。
4. 人体工程学评估： 3D 打印非常适合人体工程学评估，因为它可以快速且相当便宜地测试多个配置和想法的小迭代，直到获得正确的感觉。对于诸如厨房用具的轮廓手柄之类的物品，由于曲面需要大量精加工工序，因此加工可能需要大量且成本高昂，相反，打印曲面所需的时间与打印直线表面所需的时间一样长。
5.装配模型： 在复杂系统中，在计算机中进行设计是一回事；能够在现实世界中组装完全是另一回事。 3D 打印可以非常有效地模拟不同组件的体积，以确保在组装密集组件时可以接触到紧固件。
如果需要，可以使用机器：
1.Tight Tolerance ：选择机加工而不是 3D 打印的最重要原因是为了让零件与设计准确。即使在高端打印机上，您也不可能期望超过 0.05 毫米 (.002 英寸) 的精度，这通常不足以检查精确装配的装配情况。大多数有能力的机加工车间应该能够轻松地生产出公差在 +-.025 毫米 (.001 英寸) 以内的原型，甚至在需要时甚至更严格。
2.材料特性：
实力： 3D 打印材料与脆性石膏 Binder Jet 打印机相比已经走了很长一段路，但仍然很难找到与加工材料相匹配的材料以及从一块原生材料中加工零件。
弹性模量： 原型设计的最佳案例之一是评估产品的“感觉”，按钮和扣子之类的东西可能特别个性化。人们可以很容易地计算闩锁的打开力，但如果手头没有零件，很难将这种力与“感觉”直接相关联。但是，您不能简单地打印零件，因为按扣和按钮依靠材料的弯曲模量来提供弹簧力，因此它们必须使用与生产材料具有相同模量的材料进行原型制作。
各向同性： 大多数 3D 打印部件具有相当明显的侧线，这是由该过程的逐层性质产生的。虽然这些通常在很大程度上是装饰性的，但根据这些线条的方向，材料特性会有所不同，因此如果您需要在所有方向上均等的强度，最好使用机加工零件，因为基材将是均质的。图 5 横向条纹打印方向是打印失败的自然起点
过程评估： 如果您的原型依赖于热塑性材料的特性，例如通常用于注塑成型的材料，那么某些 3D 打印技术会让您失望。 SLA 和其他基于树脂的打印技术会产生热固性材料（意味着它们不会熔化），因此如果您试图确保热螺纹插入件的准确拉拔强度，那么最好使用预期材料加工原型.
3. 大容量： 不仅 3D 打印材料昂贵，而且可以打印大型零件的机器甚至更贵，这通常意味着更高的单位体积成本，因为供应商需要摊销他们的投资。因此，如果您要制造大而简单的零件，加工成本通常会更低，特别是如果您可以使用低成本的原型制作材料，例如 40 磅的可加工泡沫。
显然，所有这些情况都有例外，但在适用于原型制作的 3D 打印技术的当前格局中，牢记这些优势和局限性应该会导致原型提供推进生产投资所需的所有验证。应该注意的是，没有一种工艺是完美的答案，例如混合两种工艺可以优化成本；使用 3D 打印模型进行人体工程学和展示，但使用加工件来评估卡扣感。请务必让您的原型供应商知道最终部件的用例；大多数公司都可以使用这两种流程，并且能够根据您的需求引导您朝着正确的方向前进。
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