如何以及为何使用牺牲工具

尽管传统的制造技术可以有效地生产具有均匀横截面的基本形状，但制造具有中空内部或复杂几何形状的零件却面临着独特的挑战。然而，使用牺牲工具，设计师和工程师无需在形状或材料完整性上妥协。

牺牲工具涉及在可溶性材料中打印结构，然后将其用于创建复杂结构。这种技术使设计师和工程师能够轻松地创建复杂或中空的结构——具有任何类型的底切——用多种材料制成光滑的内部结构。牺牲模具通常通过熔融沉积建模（FDM）进行，具有较高的精度和可重复性。

牺牲工具的工作原理

牺牲工具从两部分设计开始：工具设计和最终零件设计。当然，这两种设计本质上是同一枚硬币的反面。牺牲工具旨在填充最终零件的内部。应先构建工具，并在溶解工具时留有余量以促进流体流动。

一旦构建好工具并在其周围安装最终部件，除了打磨以改善表面光洁度和使用树脂以促进工具均匀溶解外，无需进一步准备。完成后，应将零件完全浸入去除清洁剂中，这将溶解工具并保持最终零件完好无损。

牺牲工具通常受到设计师和工程师的青睐，不仅因为它允许使用任意数量的材料创建复杂的结构，而且还因为它比许多其他制造方法保证了更短的生产时间。此外，它会导致产品没有粘合接缝。牺牲工具的其他优点包括：

某些行业和应用特别适合牺牲性工具，特别是那些需要由坚固、耐热材料制成的复杂零件但不需要高产量的行业和应用。此外，牺牲工具是制造完全封闭零件的产品的理想选择。 FDM 技术最常用于制造具有中空内部的复杂零件，例如复杂的管道系统。

航空航天和汽车行业看到了一系列常见的牺牲工具用例。飞机需要非常坚固、高度详细的零件，而牺牲工具有助于实现这两个目标。同样，赛车运动行业也需要复杂、专业、坚固和轻量化的零件。

在考虑牺牲模具时，设计师和工程师应特别注意两个材料特性：热膨胀系数，以及固化温度和压力配对。

除了材料的特性之外，设计师和工程师还需要在两种设计风格之间进行选择：稀疏的内部填充图案或外壳风格。稀疏样式是最常用的，在大多数情况下，它提供了构建时间和工具强度之间的最佳平衡。然而，外壳样式使用较少的构建材料，并且在使用信封装袋工艺时尤其有效。

通过牺牲工具制造零件时，选择最佳方向也很重要。工具可以垂直或水平方向构建，但所选方向会影响构建速度、表面质量、支撑材料要求和整体性能。在设计阶段应仔细考虑工具的最终用途，以确定最佳构建方向。

对于希望构建具有空心内部的复杂零件的设计师和工程师，FDM 牺牲工具提供了一种可靠、简单且具有成本效益的方法。与需要复杂组装或昂贵易碎的冲洗工具的传统工具方法不同，FDM 牺牲工具无需手动操作，用途广泛且相对简单。

在 Fast Radius，我们致力于帮助我们的客户以最有效的方式打造出色的产品。我们的设计和开发工程团队由专家组成，他们在制造过程的每个阶段（从概念到交付）与我们的客户密切合作。

如果您有兴趣在即将到来的项目中使用 FDM 牺牲工具，请立即联系我们或查看我们的资源中心以了解有关我们的服务产品和材料的更多信息。

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