浏览增材制造流程：期望和最佳实践

发布于2022年3月29日

虽然 3D 打印非功能原型的 CAD 文件相对简单，但启动从概念到生产的完整产品开发周期可能很复杂，尤其是在采用不熟悉的增材制造 (AM) 技术时。

了解 3D 打印过程

与 CNC 加工或基于模具的注塑工作流程等减材方法不同，增材制造逐层构建零件，添加材料而不是移除材料。这种根本差异带来了新的程序挑战：

• 有限的构建量可能需要将零件拆分到多个打印件中，然后再进行组装。
• 挤压过程中产生的热量会使零件变形。
• 存在特定于工艺的细微差别，例如，熔融沉积成型 (FDM) 通常会留下可见的层线，而 HP Multi-Jet Fusion (MJF) 则需要专门的冷却和清洁步骤。

了解这些因素有助于您引导增材制造项目顺利、高效地进行生产。以下是分步指南，其中包含设计方法比较和突出显示关键决策的工作流程图。

增材制造工艺的三种方法

增材项目一般分为三类：

• 方法 A：快速周转生产和原型制作 – 您已经拥有经过验证的 CAD 文件，并在 30 小时内需要该零件。
• 方法 B：优化现有的增材制造设计 – 您目前使用注塑成型，但寻求通过按需生产零件来降低供应链成本。
• 方法 C：从头开始设计增材制造新零件 – 该零件无法使用传统方法制造，或者增材制造在中低产量时具有成本优势。

哪种增材制造方法适合我？

由于充分利用了增材制造设计 (DFAM) 原则，从空白画布开始设计 (ApproachC) 可最大程度地提高性能和成本收益。然而，SyBridge 的大多数项目都符合 ApproachB，其中现有零件针对增材制造进行了重新设计，以实现按需生产并减少库存开销。

对于方法 B 和方法 C，初始 CAD 文件通常要经过全面的生产零件批准流程 (PPAP) 的严格验证，然后才能进行全面生产。一旦获得批准，后续订单就会成为精简、快速周转的操作。通过像 SyBridge 这样的合作伙伴，您最早可以在第二天收到零件。

增材制造工艺：步骤和决策

下面是一个简洁的工作流程，映射了每种方法的关键步骤和决策点。无论选择哪种路径，值得信赖的增材制造合作伙伴提供的端到端支持都可确保您的零件满足质量、可靠性和性能的最高标准。

修改现有零件以进行增材制造

第 1 步：确定具有强大业务案例的部件

首先确认转向增材制造的可靠业务理由。高周转备件是主要候选者：它们可以按照相同的性能标准进行制造，同时消除仓储成本并实现及时库存。

第 2 步：设计您的零件

返工现有零件时，重点是微调增材制造的几何形状，而不是重新设计整个形状。细微的修改（例如调整拔模角度、添加圆角或优化壁厚）可确保零件无缝地装配到其装配中，同时满足关键的尺寸公差。

第三步：材料和工艺选择

定义零件的性能要求（模量、拉伸强度、压缩强度等）和环境暴露。编制兼容增材制造材料的候选清单，然后评估可提供这些特性的可用技术（FDM、SLS、MJF 等）。如果存在多个选项，请使用原型打印来测试每个选项，以确定最适合全面生产的选项。

第四步：迭代生产设计和测试

一旦零件满足尺寸和性能目标，即可锁定打印参数（支撑结构、拆卸工具、表面光洁度、固化时间和夹具说明）。将所有数据编译成“构建包”，作为全球一致、高质量生产的明确参考。

第 5 步：按需生产和全球履行

经批准的零件现已准备好进行按需制造和全球交付。数字库存消除了物理仓储，从而在需求激增时实现实时生产。

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