制造商倾向于用镍、不锈钢等金属应对高性能应用，因它们高度耐热。例如镍基合金在高温、循环热暴露、高碳环境下仍能保持强度。尽管金属通常比塑料更耐热，但许多情况下工程师用耐高温塑料替代金属用于高性能应用更有利。 耐高温塑料分两大类：热固性和热塑性。热固性塑料受热硬化，固化后不可重塑。高性能热塑性塑料受热熔融、冷却固化、冷却后可再熔融。热塑性塑料的结构完整性受玻璃化转变温度（Tg）和各材料固有熔点影响。现有高性能热塑性塑料可在150°C以上长期保持结构性能，短期甚至耐250°C以上。 除耐热外，这些材料还耐化学腐蚀、耐腐蚀，是优良电热绝缘体。常见高性能应用包括汽车活塞部件、航空航天电缆管道、半导体海底

工装，或机床工装，指制造生产所需各类组件和机械的过程。工装可分为软硬两大类。 软工装是经济高效的工装方案，适合小批量生产。许多制造商用软工装做原型和试制件，因其交付周期短、订单周转快。且兼容多种材料。但软工装磨损快，不适合大批量生产。 硬工装则是大批量生产的首选。硬工装比软工装贵，但经久耐用，长期可收回成本。其制造金属字面上更硬，产出更坚固耐用的模具，可高精度高精准生产数百万零件。铝和钢分别是软硬工装最常用材料，两者为注塑成型带来独特优势。 以下是铝钢工装关键差异，及何时选用哪种。 材料选择为何重要 对工程师和产品团队而言，为工装选择合适材料与为整体项目选材同等重要。用正确材料制造的优质工装能

随着增材制造发展，晶格——由重复单元组成的结构——备受关注。此前无法制造的晶格，现在可用于轻量化、泡沫替代、增强传热、美学、降噪和减震等功能。 拥有制造晶格能力的机器若无强大设计软件支持则用处有限。幸运的是，先进建模领域创新频出。nTopology是让新事物成为可能的公司之一。以下是其nTop Platform软件提升晶格工作流的几种方式。 计算模型与界面 nTop的用户界面和计算模型包含许多提升效率的功能。首先，它们采用隐式而非参数化方式表示几何体。参数化模型通过几何特征、约束和关系构建，而隐式模型由连续三维数学场表示，后续CAD操作通过修改其代表函数执行。这使您能快速轻松创建复杂几何体。

每个新产品在成为市场就绪产品前，都要经历一组既定但不一定线性的阶段。首先是概念或构思阶段，产品团队思考产品可能需要的功能并头脑风暴潜在设计。随后团队开始设计、开发和完善原型，遇到阻碍或新挑战时返回构思阶段。 大多数产品团队遵循新产品开发（NPD）框架，根据组织类型可分解为四到八个步骤。例如，航空航天等要求严格的行业步骤更多，开发工作可能持续数年。但大多数共有包含四个循环步骤的通用框架：设计、制造、测试、学习。 产品开发早期阶段对整个项目成败至关重要。若因早期疏忽导致后期出问题，纠正极其困难。因此，新产品开发过程在新产品上市时至关重要。幸运的是，产品团队可通过避免这六个常见陷阱为产品成功奠基。

材料选择是任何制造过程的关键环节。选择正确材料至关重要，因为材料决定了被制造组件的化学和机械性能，能显著影响组件寿命，并确保零件正常运行。耐腐蚀材料因其材料特性及对恶劣环境条件和化学品的非反应性，在制造中发挥重要作用。 例如，许多航空航天组件采用钛、钨和碳纤维制造，因这些材料强度高、重量轻且柔韧。遗憾的是，这些材料可能相互反应导致电化学腐蚀，即材料间离子交换引起的局部腐蚀。此时，耐腐蚀材料可在世界上监管最严格的行业之一中保护零件完整性。 从环境角度看，无污染的太阳能和风能设施易受恶劣条件侵蚀，耐腐蚀材料有助于长期保护其关键组件。这帮助制造商安全制造替代能源组件，推动更可持续的经济。为保护零件免

注塑成型是当今塑料零件制造中应用最广泛的方法之一，可实现同类零件的大批量、高性价比生产。事实上，在大多数情况下，注塑成型是中大批量生产塑料零件最具成本效益的方法。因此，它常被优先于CNC加工、聚氨酯铸造和压铸等其他制造方法。 注塑成型可通过单腔或多腔模具实现。虽然单腔和多腔注塑成型的基本工序和时间顺序相同，但两者通常用于满足不同的需求或时间要求，因此很少互换。选择单腔还是多腔注塑模具对项目成败至关重要。以下是各自的常见用例、优缺点。 注塑成型工艺流程 注塑成型始于模具制造。模具后续将填充熔融塑料以制造目标零件，是注塑成型过程中最复杂的组件。幸运的是，它只需制造一次。 模具制造完成后，注塑成型变

传统制造技术虽能有效生产截面均匀的基本形状，但制造中空内部或复杂几何形状的零件面临独特挑战。然而，借助牺牲工装，设计师和工程师无需在形状或材料完整性上妥协。 牺牲工装涉及用可溶性材料打印结构，再利用该结构制造复杂零件。该技术使设计师和工程师能轻松创建具有任意倒扣的复杂或中空结构，内表面光滑，材料选择广泛。牺牲工装通常通过熔融沉积建模（FDM）实现，可实现高精度和可重复性。 牺牲工装工作原理 牺牲工装始于两部分设计：工装设计和最终零件设计。这两个设计本质上是同一枚硬币的两面；牺牲工装设计用于填充最终零件的内部。应先构建工装，并预留溶解时促进流体流动的余量。 工装构建完成并套入最终零件后，除打磨改

ABS塑料是一类常见的热塑性树脂，以高冲击强度、刚性和耐化学性著称。通过将类橡胶增韧剂与苯乙烯和丙烯腈化合物聚合而成，ABS塑料生产成本相对较低，易于CNC加工或铣削，且极适合注射成型。ABS塑料及相关的丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯（ASA）材料熔点低，使其成为某些增材制造工艺的理想选择。 熔融沉积建模（FDM）是一种增材制造方法，通过加热喷嘴逐层挤出材料直到零件完成。FDM打印机可制造比许多其他增材技术更大的零件，并允许制造商以多种后处理选项快速、经济地生产原型和最终用途零件。 然而，不同的ABS和ASA材料可制造出具有各种物理化学特性的FDM打印组件，因此产品团队必须让最终应用需求指导材料选择

光固化立体成型（SLA）是一种利用光聚合构建零件的3D打印工艺，具有高质量表面光洁度、优异分辨率和复杂设计能力。SLA通常不适用于高性能应用，但工程师可通过选择合适的树脂来强化零件并有效利用其力学性能。 Formlabs推出的刚性树脂1 L是一种专门配制的工程树脂，能承受广泛测试并在反复应力下表现优异。以下是关于刚性树脂的所有关键信息，以及工程师的关键制造考量。 性能与力学规格 该材料通过玻璃粉增强以提高强度，固化后提供抛光表面。它坚固、稳定，且长期抗变形能力极强。刚性树脂适合制造治具、夹具、薄壁和薄特征零件以及歧管。 Formlabs刚性树脂1 L后固化后的关键力学规格如下： 极限拉伸强度

商业3D打印的蓬勃发展引发了许多关于该工艺的常见误解。例如，许多人认为增材制造只能使用塑料。实际上，工程师也可以使用金属制造3D打印零件。 对于涉及金属的项目，工程师应熟悉金属注射成型（MIM）和金属3D打印的优缺点。深入对比这两种工艺会发现，金属3D打印提供了令人惊讶的多种优势。以下是工程师需要了解的关键差异及核心考量因素。 金属注射成型（MIM） 金属注射成型（MIM）将塑料注射成型与粉末冶金相结合，需要四个阶段：原料制备、注射成型、脱脂和烧结。 首先，将细金属粉末与热塑性材料和蜡基粘结剂混合，制成小颗粒。这些颗粒被加热并注入模具型腔。成型后，从金属粉末中去除粘结剂，形成棕色件，随后进入烧

尼龙是强韧工程塑料家族。低摩擦特性使其成替代轴承、衬套等金属部件的理想材料。此外尼龙降低运行噪音、减少配合件磨损，常允许完全移除部件应用的外部润滑。尼龙属热塑性塑料（非热固性），高温下极易加工、冷却后牢固定型。许多尼龙冷却后兼具非晶与结晶微观结构，赋予材料弹性与刚性并存。 尼龙作为通用材料类，可与多种添加剂结合创造特定理化性能，致其在纺织到汽车电气成型等商业应用广泛。通用性延伸至生产：尼龙兼容增材与传统制造工艺。 尼龙如何制造？ 同其他塑料，尼龙通过蒸馏烃类燃料、引入催化剂生成聚合物。尼龙通常通过两大工艺制造：聚合与缩聚。聚合：胺单体（NH2基团）与羧酸（COOH）反应生成尼龙；缩聚：二胺（

注塑模具纹理效益众所周知——让公司策划产品美学、避免昂贵后处理。设计师可控制模具件哑光/光亮度，覆盖A面流痕、缩痕等瑕疵。纹理还赋予功能红利：改善抓握、增强漆面附着力。Mold-Tech等公司有满册样本纹理便于设计师翻阅选饰面。许多团队用标准纹理套件保证产品线共同设计语言。您知道增材零件也能做纹理吗？提供同等红利。 改善表面光洁度 Carbon DLS刚性塑料零件易产生“锯齿效应”视觉伪影。虽不影响性能，但美学上可能不悦。添加轻微噪声纹理可消除此效应且不显著改变美学。 功能性红利 同注塑，纹理可加于零件获功能改善。例：我们常用中粗噪声纹理给手柄/夹持界面增强抓握力。注塑用昂贵蚀刻工艺在物理

医疗器械制造商面临独特产品开发挑战：试图闯入高监管、强监管市场。医疗设备直接影响健康结局，制造要求对产品质量极致关注、确保高重复性安全生产。行业监管极严。FDA按分类（一类至三类）监管医疗器械生产。IEC、ISO或销售国非美监管机构可能有额外要求。视设备分类须遵循特定路径、完成有效备案。合规绝不可急。 基于强监管属性，医疗器械制造缓慢审慎，重度依赖CNC加工、注塑等传统制造技术。结果创新挑战大但非不可能。以下三大医疗器械行业趋势展示制造商如何突破壁垒、转型交付安全、精准、改变生命的产品。 三大关键医疗器械制造趋势 趋势源于以患者为中心护理的大文化转变。医学会定义以患者为中心护理：“提供尊重且

聚丙烯是易与其他复合材料结合的热塑性聚合物树脂。因极强耐用性与广泛适用性，深受工程师青睐，尤其注塑成型。常见应用：活动铰链、卡扣、可重复使用容器、车用电池。特定项目为达目标理化性能，工程师需向树脂添加填料。填料是制造中添入树脂的微观颗粒，可使产品更强、更柔、更低成本或赋予其他质量特性。以下是聚丙烯兼容填料全景。 聚丙烯填料主要类型 填料核心优势：让工程师增强聚丙烯天然性能，避免跃升至下一价格梯队材料。例：聚丙烯是最便宜工程塑料之一、比ABS或尼龙更柔韧。30-50%玻纤填充聚丙烯刚度媲美基体尼龙，成本仅几分之一。三大最常见聚丙烯填料：玻璃微珠/玻纤、滑石/镁、碳酸钙。 玻璃微珠或玻纤填料

作者：John Nanry，Fast Radius联合创始人兼总经理 物联网（IoT）是融合互联网力量、数据处理、高级分析于意想不到联网对象的全球趋势。IoT让冰箱读回购物清单、空调随环境因子自调节。消费级IoT普及加速——麦肯锡数据：每秒127新IoT设备接入互联网——制造商与供应链管理者正探索联网设备如何驱动更好业务结果。 IoT与其姊妹工业物联网（IIoT，将云平台、传感器等消费IoT技术应用于工业场景，聚焦资产性能提升或业务流程重塑）正经历爆发式增长。Verified Market Research报告：制造业IoT技术市场规模预计2027年达约1475亿美元，2020-2027年复合

CNC加工是减材制造法，用刀具与旋转从实心材料块制造零件。零件可多种方式加工，使CNC成通用制造工艺——从汽车底盘到手术设备皆可制造。热处理是为使金属制造中更易加工、或加工后改善材料特性而发展的技术。策略性施加热与其他元素于金属零件，可创造具备优异延展性、硬度、韧性等性能的零件。以下是CNC金属零件最常见热处理工艺。 退火 退火将金属加热至临界温度（随合金变化）、保温一段时间、缓慢空冷以形成目标微观组织。退火通常用于成型后金属合金，增加材料延展性，使硬质金属加工时更不易开裂断裂。 表面硬化/渗碳 表面硬化在不硬化内部材料前提下提高碳钢/合金钢表层硬度。铁钢常低碳，表面施热结合富碳物质使低碳

虽为最一致、精密、灵活制造方法之一，CNC加工成本常高得望而却步，令部分产品团队却步。但理解影响CNC加工成本的因素反而能驱动降本，让技术更普惠。总体而言，加工时间是主导成本驱动因素——加工越久越贵。除加工时间外，还有设计、工艺规划、CAD文件准备等启动成本。产品设计团队还须考量材料成本（取决于材料价格与加工难易度）。其他成本可能含特殊刀具、质检、表面处理、额外加工步骤，视零件复杂度而定。降低CNC加工成本虽具挑战但远非不可能。针对更快可加工性优化零件设计可大幅削减多项成本。以下简易设计调整可带来显著节省。 采用标准螺纹 定制螺纹在3D打印中易制低成本，但CNC加工更难更贵。降本策略：坚持标

医疗器械制造极具挑战。法规要求与生命关键组件的结合使开发昂贵且技术困难。 阶段一：构想与概念化 开发医疗器械首步：识别目标市场用户需求。最小化用户真实需求与设计师感知需求的差距，是打造成功产品的关键。医疗需求主要分两类——“维生素”与“止痛药”。“维生素”非医疗解决方案，但支持/改善患者生活质量；“止痛药”直接解决医疗问题。评估用户需求从七大关键问题切入： 设备功能何在？ 谁将使用？ 何时使用？ 最重要特征何在？ 用户如何使用？ 临床适应症/应用？ 一次性还是多次使用？ 强开发团队至关重要——需工程设计、可用性工程、医学、合规、质量保证、知识产权法等领域专家。这些伙伴助力回答问题、验证概

热塑性塑料熔点低，加热熔融、冷却固化、固化后可再熔融重塑。强韧易用，后处理常极少或免。更属市场上最环保无毒材料之一。理想适配注塑成型，高性价比制造复杂几何零件、大批量生产重复精度高的零件。可制造机械零件到儿童玩具等广泛日用品。工程师与产品设计师应考虑热塑性塑料用于注塑件，但品类繁多。本文梳理最常见热塑性塑料及产品团队选型贴士。 常见热塑性塑料分类解析 热塑性塑料分两大类——非晶树脂与半结晶树脂。非晶树脂通常脆性大，但精度高、尺寸稳定性好，常见于塑料餐具、发泡杯、塑料盘。半结晶树脂比非晶树脂更柔韧、耐化学性更强，但加工挑战大。适合持续磨损、结构载荷、摩擦应用。按性能等级可进一步细分：高性能、特

设备维护公认三种形式：反应性、预防性、预测性。最简单是反应性维护：设备故障后停机、修复、尽快复产。虽似最大化产出与设备利用率，但弊端显著——关键资产/部件失效导致高昂停机成本与维修费。为规避长停机，制造商转向预防性维护：设备正常运行时执行例行维护降低故障风险。预防性维护基于理论资产失效率，决定更换时机，即使部件仍有剩余寿命。但可结合资产使用率与备件库存优化排程，最小化未用寿命。长期看预防性维护比反应性更具成本效益，有效规避停机与关键部件失效成本损失，延长设备寿命、提高运行时间。 预防性维护虽省时省本，但假设部件在损坏前更换，存在剩余寿命浪费。由此衍生第三种方法——预测性维护，利用技术预判并规避