注塑成型是一种广泛应用的制造工艺，使产品团队能够快速大批量生产质量稳定一致的同类零件。其工作原理是将熔融塑料通过加热加压的喷嘴注入耐用、温控的金属模具中。零件冷却后，模具开合，零件顶出，模具合模，循环往复。 这些模具通常由钢材加工而成，铝合金也是常见替代材料。模具制造耗时且昂贵，但高产量能大幅降低单件成本，使制造商和客户均获利。注塑成型常用于生产塑料水瓶、包装件、机械零件、一体成型椅桌等产品。 虽然该工艺看似是近代发明，但塑料注塑成型已有百余年历史。本文将追溯这一制造工艺从简陋起步到现代的发展历程，并探讨将塑造其未来的新技术。 塑料制造的发展与兴起 塑料注塑成型史始于1868年，发明家John

聚氨酯铸造是低中批量生产最终用途塑料零件的快速具成本效益方法。工艺从零件母模创建硅胶铸造模具开始，再将模具切半投入生产。能支持广泛可行零件设计，聚氨酯铸造常用于零件原型、桥接工装、制造精细细节/变化壁厚/复杂几何零件。 工艺显著优势：加速上市时间，大多数零件可在两周内铸造完成。此外铸件收缩率通常低于注塑等工艺。 鉴于聚氨酯铸造高度通用，材料选择涉及多因素。产品团队须尽职调查确保为给定项目选用最佳贴合材料。 聚氨酯铸造选材因素 聚氨酯铸造兼容广泛刚性与柔性材料——铸造聚氨酯零件可按多种颜色、纹理、光洁度生产。但选项众多，选材时须遵循面向可制造性设计 (DFM) 最佳实践。您将权衡复杂因素集： 应

CNC 加工是一族减材制造技术，利用计算机控制工艺通过从更大块材料去除材料制造零件。因每次切削操作计算机控制，多加工站可同时按同一设计文件制造零件——结果是能实现极紧公差的高精度最终用途零件。CNC 机床还能多轴切削，让制造商相对轻松创建复杂形状。 CNC 机床历史厚重，技术从早期自动化时代（用凸轮或穿孔纸卡辅助/指导刀具运动）已走过漫长道路。如今该工艺广泛用于创建复杂精密医疗器械组件、航空航天零件、高性能电动摩托车部件等前沿应用。以下是技术随时间发展的简史： CNC 历史：穿孔纸卡与自动化早期 已知最早现代机床实例是工业家 John Wilkinson 1775 年制造的镗床，使蒸汽机汽缸能

医疗器械开发耗时费力，典型上市周期平均 3-7 年。虽与其他医疗产品相比相对较短（新药平均 12 年上市），但医疗器械产品设计过程须核算多复杂变量。 关键在于：产品团队须构建安全设备——若设备失效或性能问题，不得引入新患者健康威胁。此外许多医疗器械须用生物相容性材料。除核心安全考量，所有医疗器械须持续符合所有适用法规。 此外产品团队可能平衡利益相关者诉求与项目独特需求（如尺寸、美观、成本等规格）。因医疗器械设计环境复杂，平衡竞争优先级常需多轮原型达最优解。 虽产品团队不可避免平衡多优先级，但成本常为关键关切。幸运的是，设计师工程师可在产品开发早期纳入成本考量，在原型阶段消除资源与人工成本。 医

“面向制造与装配设计”（DFMA）与“面向装配设计”（DFA）指一套实践原则，旨在将产品开发的概念与设计阶段适配给定制造工艺，确保生产装配的便捷性与成本效益。 DFA 框架历经数十年演变，1970 年代正式起步。开创性成果包括日立装配评价法（AEM），采用扣分制评估产品自动装配难易度。“面向装配设计”概念于 1977 年正式提出，确立了判断产品是否适配自动化装配、理想装配体系与自动化程度的准则与策略。 面向装配设计往往能同步提升功能性、质量与一致性。遵循 DFA 原则还能减少生产设备与备件库存（许多情况下，这些次级收益比装配成本降低更具吸引力）。遵循 DFA 指南还能在产品周期早期暴露潜在

尽管数字时代进步与企业软件更新，许多制造企业仍维护过时设计生产系统以确保能生产过去制造的零件。但这种安排实则可能成为负债。 随着开发这些零件原理图的软件工具超越原软件能力——或负责原始设计的工程师设计师退休跳槽——制造商面临失去宝贵设计数据与运营效率的风险。 然而鉴于增材制造技术的运营速度与效率，某些情况下 3D 打印传统零件比原工艺复制更高效经济。创建传统汽车零件、加热器零件、泳池零件等的计算机辅助设计 (CAD) 文件实则可防止这些设计彻底丢失。 此外，若产品需更新，显然从头创建设计远非高效具成本效益。将传统零件图纸转为 CAD 文件可简化未来更新文档与实施流程。 以下是为 3D 打印传统

现代供应链成败虽取决于多因素，但近期市场趋势表明有一因素比以往任何时候更关键：效率。 消费需求增长叠加更快订单履约期望，使仓储供应链管理团队必须精简运营以实现最优效率保持竞争力。仓库自动化、语音控制技术等颠覆性发展大幅提升许多供应链效率，但需求近年升至订单履约团队需 24/7 运营以避免输给竞争对手的地步。 这给仓库管理者带来两难：供应链优化要求用新技术精简运营，但充分审查测试各供应商方案可能阻碍仓库履单能力。 为跨越障碍，许多供应链管理团队现采用先进仓储技术与工业 4.0 技术应对挑战。 什么是工业 4.0？ 工业 4.0 涉及工业物联网 (IIoT) 与智能制造。本质上，工业 4.0 融合

虽部分产品团队专精大批量生产简单单组件零件，但许多开发将汇入大型装配的零件。无论是简单如钢笔，还是大型复杂如电子或汽车底盘，面向装配设计 (DFA)——或面向制造装配设计 (DFMA)——实践确保装配各组件高效具成本效益地结合。 充分发挥这些效益意味着设计多零件装配时须遵循 DFA 最佳实践，可减少流程冗余、原型测试阶段等。以下是简化组件装配设计的几大经验之道。 优化设计对称性 由两个独特组件组成的装配设计常可重新设计为更高效的一对相同零件。以齿轮箱组件为例。初衷可能在第一件放螺栓孔、第二件放螺纹柱，但创建单一组件并均匀分布孔与柱，使其镜像自嵌，可大幅降低装配成本。 紧固件分布创造对称性，消除

我们欣然宣布在线报价订购系统重大更新：现在您可针对增材与传统制造（含注塑、CNC 加工、HP Multi Jet Fusion (MJF)、Carbon Digital Light Synthesis (DLS)™、Stratasys Fused Deposition Modeling (FDM)、Formlabs Stereolithography (SLA)）获得零件设计即时反馈。 软件自动检查零件文件中将导致制造困难的问题。这些检查帮您早期捕获修复设计问题，从而更快更准确地获得零件。 我们汇聚业内顶尖制造专家，构建详尽的可制造性设计检查库，确保您的零件生产就绪。工程师与数据科学家协作，

电力是强大而微妙的力量，构筑现代世界基石。任何时刻人们可能同时佩戴/交互多个电子设备，从手机、智能手表到救命医疗器械。消费者可能视这些设备为理所当然，但设计保护电路布线确保功能的各类外壳凝聚巨大工作量。 电子器件精密脆弱，常需外壳或笼子保护电路布线免受损伤。外壳不仅阻隔化学品、灰尘、湿气等环境要素污染电子元件，还保护最终用户免受电击潜在火灾。通常外壳是消费者看到的唯一设备部分。 电子外壳形态尺寸多样——从手机电脑外壳到电力电信系统防护外壳——特定工作最适工艺取决于多因素：材料选择、价位、产量、设计考量。 以下是产品团队须知要点。 电子外壳关键材料选择考量 电子外壳设计过程应「逆向工程」——设计

铸造聚氨酯是让设计师工程师持续创造生产级质量塑料零件的制造方法，材料性能范围广。工艺从放置母模——即最终零件复制品——于模框并覆盖液态硅胶开始。硅胶固化后，将块体切半从硅胶模具取出母模。最后步骤：用浇注树脂填充模具，在加热真空室固化零件。 该工艺融合注塑件强度与高质量表面光洁度、耐化学磨损。软模具短交期低成本使其特别适合原型与低中量产，无需承担硬模具费时费钱。 铸造聚氨酯兼容广泛材料，通用性为设计师工程师带来红利。但产品团队必须基于具体项目需求（含成本、功能、美观等因素）选用合适材料，以最大化最终零件质量性能。以下是团队须知要点。 铸造聚氨酯选材关键考量 同大多数制造项目，最终零件应用期望质量

最佳零件非偶然得来——源于量产前数小时测试优化设计。原型在产品设计过程中关键，助工程师早期发现零件设计潜在缺陷。凭此信息，产品团队可避免昂贵耗时的设计修改，提升最终零件质量。 3D 打印技术出现使原型更快、更具成本效益、更精准。熔融沉积建模 (FDM) 与立体光刻 (SLA) 是原型最常用、最有效的两大增材制造方法，各为产品团队提供独特优势与理想用例。 熔融沉积建模 (FDM) 关键考量 FDM 为最常见 3D 打印法，用加热喷嘴挤出熔融热塑性丝材逐层打印零件。材料低成本与自动化生产速度使其成概念验证模型、大尺寸简单零件快速原型的理想选择。 FDM 关键局限：零件分辨率部分取决于挤出喷嘴尺寸

若想 3D 打印模拟硅胶性能的零件，考虑 Formlabs 弹性树脂，其设计提供高伸长率与高能量回弹，模仿硅胶外观与行为。 此类软性树脂常用于立体光刻 (SLA) 生产零件，即通过薄层铺料形成三维零件的 3D 打印方法。 性能与力学规格 弹性树脂（或 Elastic 50A Resin）是弹性体材料，提供低硬度、高伸长率、高能量回弹。即弯曲、拉伸、压缩性能优异。此外高抗撕裂、防碎。拉伸或弯曲后快速恢复原形。 弹性树脂区别于许多树脂之处在于透明。也是目前市场上最软树脂之一，却保持极高撕裂强度。但对于需柔韧弹性、或性能应模仿硅胶的零件，高度适用。 Formlabs 弹性树脂后固化关键力学规格：

「树脂」可指固体也可指液体，但通常指经热、光、固化剂硬化的液体。柔性树脂是 Formlabs 生产的一类相对柔软可塑的树脂子集。 某些树脂因环境条件或后处理不当缺乏刚性，另一些本意即为柔性——Formlabs 柔性树脂属后者。此类树脂典型用于立体光刻 (SLA)，即高能激光逐层固化液态树脂创建所需三维形状的 3D 打印工艺。 柔性树脂性能与力学规格 柔性树脂类橡胶，具独特弹性体特性但伸长率相对低。即可弯曲、压缩、轻微拉伸，变形后恢复原形/尺寸。因柔韧不易破碎，但承受足够压力会撕裂。 总体而言，柔性树脂薄铺时更柔韧，厚铺时柔韧性降低。需耐用的柔性树脂零件应设计较厚壁。 柔性树脂另一关键考量：后

注塑成型是让制造企业快速大量生产同类产品的生产方法。工艺使用高压喷嘴将熔融材料注入各类模具。 典型直拉式注塑模具有两半——型芯与型腔——分离以高效脱模。直拉模具设计要求零件能沿分型线无阻碍脱模。虽听似简单，但此要求对工程师设计师施加显著限制。 阻碍零件沿分型线脱模的设计特征称为倒扣——但不一定非避不可。事实上，卡扣、锁扣、侧向孔、垂直螺纹、倒钩配件等实用设计特征皆为倒扣，广泛用于医疗设备和塑料消费品。带倒扣特征零件脱模前，须先移除形成倒扣的模具部分。 滑块/滑块机构是模具中为成型倒扣特征而设计的特殊特征，但可收缩以允许零件直线顶出。虽增加工装成本与交期，但额外费用常因能生产带倒扣几何形状的可行

作者：Shant Alexanian，Fast Radius 核心客户经理 汽车制造面临最大挑战：持续推动技术生产更轻、更强、更低成本零件。这促使制造商寻找创新材料与方法，更有效满足不断变化的消费者与行业需求。 以电动汽车需求为例。目前市场需求超汽车行业以可接受价格供给电动车能力，部分原因是电池制造商触及现有技术极限。 然而动力总成技术新设计——将电池能量转换为电机交流电的系统——包含碳化硅 (SiC) 半导体技术，提高电池效率同时降低制造成本。虽仅一例，动力总成技术发展证明汽车制造业正发生更大运动——聚焦成本与燃油效率、可持续性、个性化。以下是 2020 年汽车行业顶级趋势。 1. 轻量化燃

作者：Tristan Antonsen，Fast Radius 应用工程师 晶格是由交叉梁与节点图案形成的重复单元串联而成的三维结构。这些微观架构近年因能生产轻量化零件且保持与传统组件相当的材料特性与结构完整性（往往用料更少）而流行。晶格也用于吸收冲击、噪音、阻尼振动，因其可具低刚度并能承受并恢复应变。 这有一些或令人惊讶的现实应用。运动巨头阿迪达斯因合作伙伴 Carbon 开创性 Digital Light Synthesis™ 技术印象深刻，寻求设计融合晶格高冲击吸收的运动鞋中底。材料要求挑战大：鞋底需韧性灵活、提供优异回弹、最小化对运动员身体冲击。Carbon 技术应战——成果是惊艳高性

数字孪生技术是利用传感器、摄像头及其他物联网数据采集手段，创建工艺或产品虚拟模型的软件解决方案。该模型不仅与物理实体交互式实时同步，还可测试零件/工艺在不同场景下的响应。妥善使用可助企业优化产品工艺，提升效率与成本效益。 概念虽年轻，数字孪生已展现深远实用价值。供应链管理领域用其建模仓库布局与条件再实施变更——麦肯锡研究显示可提升仓库效率 25%。两大应用对制造商尤为相关：加工制造与预测性维护。以下是其运作原理。 数字孪生：数据驱动虚拟模型 制造领域首个相关应用：技术创建零件在生产与后处理过程中的虚拟副本。若工程师充分理解制造工艺，可在零件制造前建模各工序各阶段零件性能变化。 数字孪生还支持通

什么是热压印？ 热压印是一种平版印刷工艺，利用加热的图像模具或压印模将金属箔或预干油墨转移至表面。 典型流程：热压印机加热雕刻模具/模，压印箔材至表面。箔材仅在热压印接触产品材料处沉积，使工程师能在后处理阶段为零件和组件创建优雅的压纹设计。热压箔有三层：色层（颜料或金属）、附着基底层、离型层。数字印刷创新甚至支持全息箔三维图像热压印。 热压印是一种通用、精确、高效的表面印刷方法，常用于产品个性化或装饰。以下是热压印工艺的主要优势与关键考量速览。 热压印四大核心优势 最显著优势：可处理广泛常见产品材料——塑料、橡胶、金属，及木材、皮革、玻璃等特殊材料。热压箔甚至可施于涂层物体而不损涂层。因此可有

需求高峰期，制造商周产零件可达数千至数百万。这得益于可自动化、需最少人工监督的制造工艺。 CNC 加工、注塑等许多工艺依赖机械、模具、工装，随使用磨损。这导致零件物理差异：不可接受公差、其他不准确，使其失效、产生质量问题、甚至阻碍法规合规（视严重程度与不一致性质）。 应用计量学最佳实践可帮助制造商规避此类风险，保障零件质量一致性。 什么是计量学？ 广义上，计量学是测量科学。现代制造语境下，计量指用于校准生产机械及测量成品零件的质量保证方法。 计量学基于原则：每次测量均含不确定度。为防止不确定度随运营复杂化累积，制造商须确保机械正确校准以维持最佳零件精度与准确度。 校准是溯源性基础——即将实测值