关于金属 3D 打印成本的 5 个误解

在 Stratasys Direct Manufacturing，我们的项目工程师经常收到这样的问题：什么会影响 3D 打印金属订单的成本？可以理解，零件尺寸和几何形状会影响价格，但还有其他细节可以改变 3D 打印服务的成本。有时对金属增材制造 (AM) 存在误解，可能会阻碍设计师和工程师追求该技术。

关于影响增材金属零件定价的因素以及确保零件具有成本效益的重点，我们已经打破了五个误解。

1。为 AM 流程设计

零件几何形状通常是 3D 打印项目中最大的成本因素。设计决定了零件的尺寸、复杂性和所需材料的数量。工程师利用增材制造工程实践设计 (DFAM) 来简化和优化使用增材制造技术制造的产品。在没有传统和制造限制的情况下，复杂的设计使用增材制造更具成本效益。

此外，3D 打印部件的几何形状会影响所需支撑的数量，而用于制造设计的支撑材料的数量也会影响价格。具有自支撑角度（通常约为 45 度或更大）的设计使用较少的支撑材料，有助于减少材料费用和构建时间。支持的越多，零件的价格就越高。

零件方向在所需支撑的数量中也起着至关重要的作用。重新定向可以显着减少支撑所需的材料量，从而降低成本。确定最佳方向是成本和零件完整性之间的平衡；例如，在 XY 平面上水平构建以节省成本可能会导致特征定义丢失、被困支撑，甚至更糟；一个无法使用的零件，因为它已经超出公差范围。

为 AM 设计时，请记住：

• 使用 3D 打印进行功能设计，无需担心工具限制
• 复杂性不是增材工艺的成本驱动因素
• 使用自支撑角度（通常约为 45 度或更大）优化您的设计
• 对内部通道使用泪珠形状以避免支撑
• 针对性能和零件整合进行设计，以减少施工所需的装配组件数量

下载我们的 DMLM 设计指南，了解有关 DFAM 的更多信息 »

2。挑选您的金属合金材料

另一个重要的成本因素是您为项目选择的增材制造金属材料。从铸造级铝到机械先进的金属（如镍合金 718），有一系列材料可以满足各种应用需求。许多金属因其耐化学性、生物相容性和液氧相容性等性能而成本更高。

选择超级合金或高强度金属可能很诱人，但如果您的应用仅需要进行配合或功能测试，或者零件仅用于单次操作，您应该考虑更具成本效益的材料。不锈钢 316L 和铝 AlSi10Mg 等添加剂金属非常适合用于低成本原型，并且仍然具有良好的热性能和强度。

3。平衡数量和成本

当您的项目需要较少量（通常为 1 - 1,000 个）时，3D 打印是一个很好的制造选择。如果项目的每个部分都是定制的，它会变得更加合适。由于序列化或其他区别，零件的高度混合在没有传统制造限制的情况下制造更具成本效益。为带有定制的小批量项目开发工具或模式会非常昂贵。

例如，Dana Piasecki 博士和他的小公司 DanaMed™ 开发了一种独特的手术设备，称为 Pathfinder™ ACL Guide。该工具的特殊形状与膝盖的解剖结构相匹配，有六个不同的版本，以适应患者膝盖的大小和左右膝盖的差异。 DanaMed 使用镍合金 718 中的 DMLM 制造零件，发现与熔模铸造所需数量的工具相比，每个零件的 3D 打印便宜约 97%。

阅读有关 DanaMed 探路者的更多信息 »

4。二次操作和后处理

生产附加金属零件的关键是用于满足客户规格的后处理。随着添加金属的新应用和材料的开发，后处理能力也已扩展到服务所需的饰面和关键部件特征。一些客户担心3D打印金属零件较弱，需要大量二次操作进行加固。但一般来说，DMLM 零件在机械性能高于铸造级部件和锻造性能方面取得了很好的效果。

Stratasys Direct 提供热处理、机加工、退火，以及从竣工 (250-350 μin RA) 到镜面抛光或其他指定表面处理的基本介质喷砂或机器精加工。如果您的零件要求更高，则可能需要这些操作，但某些原型或非结构/承重组件可能不需要二次加工。如果需要进行后处理，或者您可以使用竣工部件以节省总体成本，则最好访问。

详细了解 DMLM 零件的可用后处理 »

5。检验和质量保证操作

对于一家开始将增材制造整合到产品开发中的公司，增材制造的零件可能会受到严格审查。为了缓解内部担忧，设计师和工程师可能会选择参加比必要更多的检查和资格认证。可能需要 100% 的检查，但很多时候利用统计抽样和关键因素进行检查可以降低与 QC 功能相关的成本。

检查和鉴定可能是昂贵的操作，特别是因为它增加了项目的提前期。我们建议每位客户评估您的应用需要什么样的检查操作。虽然根据行业和应用要求可能需要进行一些质量检查，但对于较小的功能原型，并非所有检查都需要。

当您准备好开始您的 DMLM 项目时，请牢记这五件事并咨询项目工程师，以确保在零件性能和成本之间取得最佳平衡。