注塑成型是历史悠久的简单有效制造工艺。首台注塑机1872年由John Wesley和Isaiah Wyatt创造，用柱塞将塑料经加热筒注入模具。 注塑行业此后缓慢发展，但1940年代二战催生大规模生产产品需求激增迎来复兴。James Watson Hendry1946年造首台挤出螺杆注塑机，给工程师更大控制权，后续诸多贡献定义了我们今天认知的注塑成型。 2020年塑料注塑遍布航空航天、包装、儿童玩具等广泛行业。虽技术存在多年，但模具制造、塑料、注塑领域持续随新技术进步、市场颠覆、社会经济因素演进。 以下是未来一年可能塑造模具制造、塑料、注塑方向的五大关键行业趋势。 1. 全球向可持续性转型 可

CNC加工是利用计算机控制切削工具从实心工件去除材料显现成品零件的减材制造工艺。此技术快速、兼容多材料和产量。多工艺归属CNC加工大类，包括CNC车削、铣削、切割、雕刻、电火花加工（EDM）。 EDM非最常见CNC加工工艺，但许多工程师开始探索其为其他方式无法加工的零件特征创造价值。 事实上，Zion Market Research预估电火花加工行业将到2024年增长至近80亿美元。以下是工程师应知的最先进电火花加工一切——从工作原理到最佳适配应用。 什么是电火花加工？ 电火花加工是一种高精度制造工艺，用电而非切削工具从工件去除材料。实际上工件完全不接触刀具。高频电荷使材料分子级解体以实现锐利

注塑成型实现同一零件大批量低单价生产。工艺涉及通过加压喷嘴将熔融材料注入耐用金属模具，材料固化后顶出零件，循环往复。矿泉水瓶、塑料玩具、电子外壳等日常用品均为注塑制造。虽热塑性和热固性塑料最常用，金属也可注塑。 注塑制造零件时需考量影响最终产品质量功能的诸多变量。注塑零件失败方式众多——包括流痕、缩痕、翘曲——但遵循几个关键设计原则可避免大多数问题。 Fast Radius日常协助客户处理注塑零件。工程师常带来优秀设计但需调整后才能有效生产。我们的面向制造设计（DFM）专家评估调整数千零件设计，识别并整理最常见问题。修复设计中这些常见错误可防止昂贵失误、节省大量设计修改时间。 提交零件设计注塑

嵌件注塑是与包胶成型相关但有关键区别的注塑工艺。包胶指将第二树脂注射到更坚硬塑料基底上——让产品团队无需额外人工即可将人体工学设备、电动工具握把、橡胶垫圈直接成型到预存零件上——而嵌件注塑是在塑料材料注射前将预成型组件（通常是金属）装入模具。 在注塑中使用嵌件的技术让设计师工程师能高效给塑料零件添加螺纹金属嵌件、将金属电气组件嵌入保护性塑料外壳、或制造剪刀螺丝刀等常见手动工具。 作为工艺，嵌件注塑比其他封装金属组件于塑料零件的方法更易控制、提供更好结果。汽车、医疗、电气制造商，以及消费品、美容等行业越来越多利用嵌件注塑技术。但为最大化嵌件注塑红利，产品团队应纳入特定设计和工艺考量。 优化嵌件模

注塑成型是适合大规模生产的通用制造方法。工艺涉及将熔融热塑性或热固性塑料注入耐用金属模具，材料冷却后顶出零件，循环重复。这让制造商能快速经济地生产大量同一零件，可靠满足严格机械要求。 材料收缩——塑料固化时自然发生——虽可相对容易预测，但零件间微小差异在所难免。但产品团队必须设定精确可接受变异范围以确保零件按预期功能。这些可接受偏差范围即“公差”，对大型零件及多组件装配零件尤为重要。若组件间变异未控制在标准注塑公差可接受范围内，可能完全无法装配，零件无法按预期功能。 注塑模具通常CNC加工至±0.005英寸公差，除非需更严公差。一般“严公差”注塑指±0.002英寸变异，“极严”指±0.001英

注塑成型是快速创建精密复杂零件且材料浪费极少的热门制造工艺。常见应用：包装、汽车仪表盘、齿轮等机械零件、热门儿童玩具。 许多不同工艺归属注塑成型大类，包括双色注塑和包胶成型。这两工艺相似但有几个关键区别——以下是工程师设计师必知要点： 什么是双色注塑？ 双色注塑，也称双射、多射、两次注塑，是注塑成型子类，允许工程师在不增加额外装配步骤下创建多材料或多颜色零件。 双色注塑过程最好按注塑机创建的不同材料或颜色层来理解。第一材料注入模具形成基底，其他材料将围绕其成型。基底固化冷却后——经人工、机械臂或转盘——转移至模具另一腔室。 随后模具开合，基底侧旋转180°对接另一模腔和注塑喷嘴。基底就位后，第

计算机数控（CNC）机床是将数值代码转换为笛卡尔坐标以将原材料转化为成品零件的编程设备。CNC铣削是利用计算机控制和铣床逐步从实心块去除材料生产零件的特定CNC加工类型。铣床类似其他钻床，旨在切削钻孔材料。 但铣床区别于标准钻床在于：能以不同角度切削并沿不同轴移动。技术上铣床轴数无上限，但常称为三轴、四轴、五轴机床。CNC铣削适用玻璃、金属、塑料、木材等多种材料。 像大多数CNC加工工艺，铣削依赖计算机控制操作切削成型毛坯工具。但与大多数其他CNC减材制造工艺不同，CNC铣削是机械过程——材料通过机械而非化学、电、热手段从工件去除。 理解CNC铣削工艺流程 铣削工艺包含与大多数其他CNC加工相

原型制作是生产周期不可或缺阶段，帮助设计师工程师确保零件设计在制造开始前完全验证优化。原型和模型可用于演示概念验证或测试特定材料性能特征。 无论应用如何，原型制作能缩短设计周期、针对最终用途功能优化零件、帮助产品开发团队在造成昂贵重新设计前预判挑战、发现降本机会。最终，原型制作让生产更高效、更具成本效益。 新技术在精炼原型制作流程。增材制造（3D打印）催生快速原型，让工程师生产团队比以往更快、更经济地创建精准功能零件。 虽3D打印在快速原型中日益普及，CNC加工仍是热门选项。凭借能承受极端环境的多种材料，加工原型很有用。 以下是CNC加工原型制作的几个最佳实践。 保持原型简洁 因金属能承受远高

CNC加工是利用切削工具和旋转对实心块料进行预定切削序列的传统制造方法。切削操作源自数字设计文件，可同时分发到多台CNC机床，使制造商能更快生产多个零件副本。 虽加工是能可靠生产高精度零件的通用工艺——这也是它常用于制造关键汽车、医疗、航空航天部件的原因——但工艺固有性质造成CNC加工可实现几何形状的限制。如尖锐内角因圆形旋转刀具难以制造，燕尾槽、T型槽等倒扣特征因标准刀具难以或无法触达而难以加工。 另一潜在问题关乎工件装夹，即加工过程中工件如何固定。若工件难夹持或夹持不当，零件可行性、生产周期、单件成本均可能受负面影响。 以下是制造商从装夹解决方案中获取最大价值所需了解的内容。 CNC工件装

在汽车、航空航天、机器人等需高性能耐用零件的领域，钢和铝往往是许多应用的首选材料。但钢铝物理特性和价格点迥异，必须严谨判断哪个更适配给定零件。 决定因素之一通常是制造方法，这些行业常为CNC加工。加工金属零件时，钢比铝更适配的几个关键理由：铝虽极轻，但钢强得多；且铝往往更贵。 但选择不止钢与铝二选一。钢实际是材料家族，选材过程中必须仔细评估不同钢材及其优劣。以下是四种最常加工钢材及产品团队应知要点。 1. 4140钢 4140钢因高疲劳强度、整体韧性、耐磨耐冲击跨众多行业应用。化学成分使其特别强、韧、延展、可硬化。铬钼贡献耐腐蚀，锰碳进一步提高淬透性并促进脱氧。被视为高通用、易加工，可用于许多

天然硬质金属如钨、铬在制造业相对罕见。事实上，大多数金属天然相对较软，但通过添加合金元素或弯曲、拉伸、锻打工艺变得足够强以供制造使用。 软质有色金属（不含铁）易切削、易加工，仅需极少后续热处理。CNC加工最常用软金属为铜合金，常见应用：珠宝制作、电镀、电气导管。铝在CNC加工中常扮演类似角色，但因应用极广自成话题体系。 软金属兼容多种制造工艺，但工程师和产品团队常通过CNC加工制造软金属零件。以下是当今市场上三大顶级软金属——铜、青铜、黄铜的一切必知信息。 1. 铜 铜C101因抗菌特性独特——环保局测试发现355种铜合金含C101，在接触两小时内杀灭99.9%以上细菌。 因此铜常见于医疗行业

增材制造，通称3D打印，是一种按3D模型轮廓逐层铺设材料创建实体物体的制造方法。增材制造领域多年来在技术发展和采用上稳步增长。如今工程师有多种3D打印工艺可选。但一切的起点，是光固化成型。 光固化成型是首个成功商业化的增材制造工艺，市场首秀四十年后仍是热门技术。让我们深入解析这项原始增材制造工艺。 光固化成型如何工作？ 光固化成型通过光逐层固化液态光敏树脂制造表面光洁度极佳的零件。首先，构建平台降入树脂槽。然后，紫外光（通常来自激光或投影仪）触发树脂内反应。光聚合物分子结合形成固体，构建平台远离光源以允许后续层在前一层之上构建。零件完全成型后，排出树脂取出零件。 最常见的光固化成型3D打印技术

产品团队在选材时，除其他考量外，还寻找适合成品最终用途力学性能的材料，确保材料不超屈服强度使用。但即使用对材料，零件仍可能失效——为什么？ 原因之一是应力集中，一种损害零件结构完整性的设计缺陷。以下是产品团队应了解的应力集中知识，以及如何通过周全设计降低它。 什么是应力集中？ 应力集中是指零件设计中应力显著高于周围区域的点。最常见原因是零件几何形状突变，通常发生在尖角、孔、缺口、槽周围。 复杂或精巧设计的零件更易产生应力集中。虽独特几何形状可提升整体性能，但也导致扭曲载荷传递，增加应力集中可能性。 应力集中因子记为Kt，定义为零件最高应力与参考应力之比。数学表达为： σmax为最大应力，σr

规模化定制指营销与制造领域的一种趋势：允许客户选择和修改产品或服务的特定特征以满足需求，同时保持大规模生产的低单位成本。 历史上，大规模产品定制和个性化难以规模化实现。但制造技术和工艺的发展让生产团队能经济地创建相似但不完全相同的可互换零部件集合，让客户随心搭配。时尚服饰、医疗、汽车等行业已利用工业4.0规模化定制模式红利，更多行业必将跟进。 为保持相关性和竞争力，规模化定制选项必须满足功能或美学需求，且可配置元素常与消费者生物特征或品味相关。医疗领域规模化定制基于饮食需求或DNA连接消费者与个性化产品；时尚企业现在能按客户独特尺寸交付服装，同时允许选择面料类型、线色、领型等特征。 产品团队清

作者：Shant Alexanian，Fast Radius核心客户经理 计算机数控加工（CNC加工）使用计算机编程刀具制造完全可定制、高精度零件。其精度、准确性和灵活性使其成为需高比例关键零件行业的首选制造方式——微小错误可能导致严重后果，如航空航天、汽车、医疗领域。 与注塑或铸造聚氨酯不同，CNC加工确保每个零件严格按规格生产，因每个零件加工时都获得个性化关注。这是相对可靠、可重复、有效的工艺，但也有缺点。 最大痛点是成本，而CNC加工成本主驱动因素是时间。幸运的是，智能可制造性设计（DFM）可消除或减少需更多加工时间的特征，从而最小化成本。以下是CNC加工三大常见痛点及产品团队的解决/规

计算机数控（CNC）加工是采用计算机控制和机床工具去除材料层以生产所需零件的减材制造工艺，属最常用制造技术之一。但其技术源头可追溯至18世纪。 18世纪中叶工业化开启了CNC加工的技术前身。直到冷战时期技术实现自动化，CNC加工方法才完全成熟。1952年，Richard Kegg开发“Cincinnati Milacron Hydrotel”，被视为首台现代CNC铣床。 CNC铣削技术随计算机和制造技术飞速发展持续演进、拓展新应用。在“智能”技术爆发和COVID-19大流行（及其对消费行为的持续影响）等冲击下，制造商越发寻求提升生产力、灵活性并降本的路径。 这要求大规模采纳新技术，部分极可能在

当今产品团队在零件最后修饰时，可从海量二次加工和表面处理选项中挑选。但并非所有选项同等优劣，也非皆适配特定应用。例如，某些处理赋予功能特性，某些提供美学效果，也有兼具两者者。 常见表面处理：拉丝、抛光、滚抛、热压印、粉末喷涂、电镀、阳极氧化。拉丝、热压印、抛光主要改善美学；阳极氧化等提供抗冲击耐腐蚀等功能性收益。 水转印，又称水转印印刷、浸水印刷、水转印成像，是一种美学表面处理工艺：将印刷膜置于水箱水面，溶解后将图案转印至工件。虽主要为美学，但也提供增强耐化学性和耐UV性。更关键的是，它适用金属、塑料、玻璃、木材等多种基材，极具通用性。 水转印技术发明近40年；首个美国水转印装置专利授权于19

不锈钢是金属制造最热门材料之一，应用跨越炊具、汽车零部件到化工设备。许多不锈钢件采用CNC加工——一种利用计算机引导铣床、钻床、车床等切削工具精准制造的通用方法，能高效、经济地产出精密、可重复零件。 但“不锈钢”并非单一材料，而是一类金属的统称，各牌号特性迥异。为特定应用选择正确不锈钢能显著提升或阻碍零件性能。以下是产品团队必知要点。 什么是不锈钢？ 不锈钢主要由铁、碳、铬组成，许多牌号提高碳含量以增强强度硬度。添加镍稳定铁晶体微观结构，或加钼、钛提升耐热耐腐蚀性也很常见。视热处理而定，不锈钢可具较好延展性和可锻性。 不锈钢耐腐蚀源于合金遇氧行为：裸露金属接触空气瞬间，铬生成薄氧化层，抑制进一

CNC加工是传统制造工艺，利用钻头和车削刀具从实心块料去除材料成型零件。该工艺快速、高度可重复，适合制造严格公差零件。CNC可加工任何刚性足够的材料——塑料、金属、玻璃纤维等，铝材因其优势备受产品团队青睐。 概括而言，铝材强度高、无磁性、高性价比、耐腐蚀性强。 1. 6061-T6铝合金 6061-T6是市场上最流行的铝合金之一，多数制造企业将其作为CNC加工标准牌号。它用途广泛、易加工，且可采用不同热处理。 6061-T6是适用广泛场景的全能材料。虽强重比良好，但不适合高应力应用。常见应用：汽车底盘、自行车车架、阀门、电脑零件等。 力学规格： 极限抗拉强度：310 MPa 断裂伸长率：17

作者：John Nanry，Fast Radius联合创始人兼首席履约官 COVID-19颠覆全球现状已逾七个月。毋庸置疑，这是极其复杂动荡的时期——制造业首当其冲。 动荡中，Fast Radius团队紧密协助合作伙伴应对变局。我们前排见证疫情对制造业的冲击，提炼出重塑全球制造与物流的五大核心主题。 1. 供应链柔性需求将长期存在 疫情教会企业：必须构建灵活可扩展的供应链以应对需求冲击。最坏情况倒逼制造商测试并拥抱供应链多元化流程，如本土化供应商、增材制造等。 随着企业见证这些流程的红利，显而易见它们非短期权宜之计，而是真正有韧性供应链的关键组成。我们应预期：制造商当下为灵活性采用的“替代方案