计算机数控（CNC）加工是一系列减材制造工艺，使用计算机控制加工站通过切削、镗削、铣削等操作组合，从较大材料块成型零件。 加工工艺一大优势是兼容广泛材料，从塑料、木材到金属、玻璃纤维。但许多材料可加工不应成为仅因价格实惠或美观优势选择材料的借口——仍需仔细评估所有相关因素对项目要求的满足度。 例如，钛强、耐用、耐锈，广泛用于医疗植入体和航空航天应用；而尼龙尺寸稳定性强、耐磨，适合轴承和将承受重量或压力的零件。 材料选择过程应从评估零件最终应用要求开始。事实上，仅将绝对必要特征和性能与仅有益的特征分离，即可快速将可行材料池蒸馏为可管理列表。这是做出更明智材料选择决策的第一步，但还有其他几个考量可

聚乙烯（PE）是一种多晶型热塑性塑料，以其通用性著称。德国化学家Hans von Pechmann于1898年尝试制造更稳定重氮甲烷时意外发现聚乙烯。Eric Fawcett和Reginald Gibson于1933年首次合成聚乙烯工业用，六年后大规模生产低密度聚乙烯。1950年代发现催化剂改进聚乙烯生产聚合方面，启动未来二十年及以后高密度聚乙烯生产。 今天，聚乙烯是制造业主力材料，年产量超1亿吨。以下是关于聚乙烯的一切，从制造方法到最佳应用。 聚乙烯如何制造？ 聚乙烯通过聚合过程制造。烃类燃料蒸馏成称为单体的较轻组分，再与催化剂接触启动聚合过程。配位聚合（涉及金属氯化物和氧化物）最常见，但聚

透明度由光线通过物体多少决定，往往是3D打印零件理想属性。透明度对许多消费品至关重要，如化妆品包装和厨房用品，而透明手术导板和医疗模型帮助医疗专业人员安全有效地工作。 以下是关于透明3D打印您需要知道的一切，包括最大化清晰度技巧、半透明材料选择、常见3D打印技术。 最大化透明度的关键考量 要在3D打印零件实现透明度，必须遵循以下三条规则： 使用的塑料材料本身必须透明。 选择的3D打印工艺必须防止零件内形成气泡。 所需透明区域必须具有光滑表面。 遵循这些规则将确保3D打印零件透明，但设计师和工程师若想最大化透明度，应牢记几个额外因素。 首先，复杂几何形状——特别是弯曲设计——天然折射更多光线

尽管聚丙烯仅有70年历史——按制造业标准非常年轻——它是制造业第二受欢迎、最盈利的材料。2019年全球聚丙烯市场价值约1260.3亿美元，当前聚丙烯材料需求徘徊在每年约6200万吨。 聚丙烯的爆发式增长毫无放缓迹象，工程师和产品团队应熟悉这种通用材料，探索如何在其产品中使用。 什么是聚丙烯？ 聚丙烯是一种低成本、易用的结晶热塑性塑料，存在于今日许多消费品中。聚丙烯两大主要类型是均聚物和共聚物。 均聚聚丙烯比共聚聚丙烯更强、更刚性。常见于上下肢矫形器或假肢接受腔等医疗设备。尽管共聚聚丙烯比均聚物软，但仍坚韧耐用。事实上，共聚聚丙烯比均聚物具有更好耐开裂性和低温韧性，可用于许多相同应用。 常被称为

塑料是现代制造业不可或缺的一部分——广泛可得、大多价格实惠、兼容注塑成型、3D打印和CNC加工等主流制造工艺。 CNC加工是一种减材制造工艺，使用旋转刀具和钻头系统地从实心材料块去除材料以成型零件。在制造塑料零件方面，CNC加工比注塑成型更精密。此外，CNC加工兼容比许多其他制造方法更广泛的塑料，使机加工零件生产成为许多产品团队的理想选择。以下是当今11种最常见的CNC加工塑料： 11种常见CNC塑料 1. 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS） ABS是一种流行的工程热塑性塑料，以冲击强度和抗性、高耐热性、良好可加工性著称。这种塑料是良好的绝缘体，适合电气应用，随时间保持机械稳定性。 因AB

聚氨酯是极其通用的塑料材料，在人们日常使用的产品中扮演重要角色。聚氨酯由Otto Bayer博士于1937年发明，二战期间主要作为橡胶替代品。到1950和60年代，聚氨酯用于弹性体、粘合剂和柔性缓冲泡沫。 今天，这种材料无处不在，几乎可在任何主要行业的任何产品中找到。常见应用包括皮革服装、热绝缘系统、汽车尾翼、手术铺单等。 聚氨酯如何能呈现如此多截然不同的形式？一切归结于聚氨酯化学式。以下是工程师和产品团队应了解的不同聚氨酯类型、为何聚氨酯配方重要、以及配方如何影响最终零件。 聚醚 vs 聚酯——有何区别？ 最常见聚氨酯源自聚醚和聚酯。两者都有弹性，可制成任意硬度，跨行业应用广泛。但聚醚和聚酯

双色注塑成型是一种双步骤制造工艺，能以高效方式从不同材料快速生产复杂、功能性零件。 双色注塑成型第一步与传统注塑成型相似：加热树脂注入适当加热的模具。但双色注塑包含额外后续步骤：新成型零件快速转移至第二模具，成为第二次注塑的基材。 两种不同热塑性树脂在零件冷却时形成化学键（基材第二次注塑时仍温暖，这实际上能增加键合强度）。零件冷却后可顶出。 模具间转移通常由旋转盘、机械臂、滑块或其他专用设备执行——这使双色成型成为启动成本相当高的工艺。但一旦设置完成，过程高度自动化，使双色成型在大批量零件生产中特别具成本效益。 无论您只需快速复习还是完全初次接触注塑成型世界，以下是双色注塑成型基础。 双色注塑

尺寸公差是设计和制造过程的关键部分。公差是分配给零件尺寸的数值测量范围，指示制造团队可偏离名义测量值多少。制造前花时间进行适当公差设计可带来快速、高效的构建。 想象您为新项目订购50,000个组件，其中一半小0.2mm。对某些零件这种变异无关紧要，但对您的特定零件，这种差异导致一半零件不可用。现在您必须尝试挽救过小零件，或重新开始。若在设计过程早期为组件定义了适当公差，本可避免这种浪费时间和精力。 您对制造材料、装配设计和其他设计生产要素考虑得越深入，您的尺寸公差和配合就越精准。强有力的尺寸公差分析流程将帮助您确定组件的最优公差，确保零件高效、可靠、全功能地构建。 理解尺寸公差 尺寸公差可应用

熔融沉积建模（FDM），有时称熔丝制造（FFF），是一种自增材技术诞生以来就存在的制造工艺。S. Scott Crump在1980年代末和90年代初开发并商业化了该工艺，创立Stratasys后，FDM工艺已成为许多人眼中3D打印的代名词。 FDM 3D打印机通过加热喷嘴挤出热塑性丝材，将熔融塑料逐层沉积在构建平台上。层冷却后，零件完成。 使用FDM技术制造通常比使用Carbon数字光合成（DLS）、立体光刻（SLA）或HP多喷嘴融合（MJF）等更新增材技术更简单直接，因为它仅涉及热和塑料——无需槽、树脂或紫外光。 DLS和MJF等尖端增材制造技术令人兴奋并承诺新可能——但不一定是每个项目的最

尺寸公差设计对于创建配合良好、功能正常的组件至关重要。过度宽松的公差给予过多制造余量，导致尺寸偏差（从而常使零件不可用）；而不必要的严格公差要求的精度可能推高成本、交期和复杂度。 掌握零件公差设计流程有助于确保： 零件按计划配合，产出有效且美观的最终产品 不在不必要的特殊劳动力要求上沉没成本 不可避免的制造误差不会使组件失效 自然环境磨损不会阻碍功能 设计组件尺寸公差时有许多因素需考量。制造过程的每一步都必须核算，因为从所用材料到装配顺序，一切都可能影响零件公差。 尺寸公差分析技巧 尺寸公差帮助工程师理解组件在变得不可用前能承受的制造误差范围。公差常在X、Y、Z维度测量，但可应用于任何要素

除了材料选择，设计是决定最终零件质量和功能的最关键因素之一。无论选择何种制造方法，产品团队在任何项目的设计和原型阶段都应遵循可制造性设计（DFM）原则。然而，许多产品团队发现为CNC加工设计零件时，DFM尤具挑战。 虽然CNC加工擅长生产严格公差零件，但实现锐利内部特征（尤其是直角）成本高昂。CNC刀具是圆柱形的，如果工程师试图用圆刀加工90°角，刀具永远无法切出直角。留下的不可触达角落几何形状称为内角圆半径。内角圆半径直接影响零件可加工性，也影响成本和生产时间线。 幸运的是，设计师和产品团队可通过一些有效的设计变通方案避免锐利内部特征。如果严格需要锐利内部特征，可采用多种制造解决方案。以下是

开发3D打印零件时，工程师和产品团队通过仔细考虑项目要求和成品零件必须具备的特性，评估潜在3D打印材料。这一筛选过程帮助团队从浩瀚材料选项中筛选出能将项目推向新高度的塑料或柔性树脂。现在，Carbon数字光合成（DLS）®客户有了新的材料选择。 总部位于加州的增材制造技术公司Carbon，携手全球粘合剂和密封剂巨头Henkel，自豪地推出新树脂——LOCTITE 3D IND405。以下是工程师和产品团队需要了解的关于这种坚韧、半刚性、极其透明的3D打印树脂的一切： LOCTITE 3D IND405透明树脂如何制造？ 塑料树脂首先通过“裂解”过程加热烃类，将大分子分解为乙烯、丙烯或其他类型烃

轻量化是出于环保和/或经济原因减轻零件重量的过程。工程师在设计层面通过移除不必要材料实现轻量化，无论是挖空零件、采用晶格设计，还是利用拓扑优化。另一种有效的轻量化方法是用满足关键机械要求的更轻材料替代重材料。更轻的零件对环境更友好、更具成本效益、燃油效率更高，且往往为产品团队提供更多材料选择。 轻量化在汽车、航空航天和建筑行业非常流行。汽车行业常见应用——其最突出用例之一——包括发动机缸体、底盘和各种其他零件。如果产品团队不通过晶格等设计元素追求轻量化，而是通过引入更轻材料，重要的是采用不牺牲强度或耐用性的材料——复合材料往往符合要求。 什么是复合材料？ 复合材料是两种或多种材料的非均质混合物

注塑成型是快速大批量生产塑料零件的成熟方法，包括瓶盖、储物容器等常见日用品。该工艺适合可重复组件、特定化学抗性、严格机械和性能要求的作业。 实际上，“注塑成型”可视为涵盖几种不同技术的统称，包括嵌件成型和包胶成型。虽然这两个工艺在某些方面相似，但有关键差异和独特的技术考量。 嵌件成型是在循环间将嵌件装入模具，使熔融热塑性塑料包裹嵌件并围绕其冷却。该技术广泛用于制造航空航天和医疗器械，因为它使制造商能直接将塑料外壳成型到电子元件上。 包胶成型是类似工艺，指在同一组件上分层不同塑料材料以实现功能或美观目的。常见例子是手动和电动工具的人体工学手柄，利用不同材料和纹理增加舒适度和抓握力。 此外，嵌件成

工程师和产品团队有多种金属制造选择。根据零件设计和用例，切割、折弯、剪切、冲压等可能适用。 最广泛采用的金属制造方法包括计算机数控（CNC）加工和压铸，二者有相似之处但也存在关键差异。以下是产品团队在为下一个项目选择CNC加工或压铸前应了解的一切。 什么是CNC加工？ CNC加工是一种通用制造工艺，允许制造商从几乎任何材料（金属、塑料、木材、复合材料）创建中大批量高精度零件。 CNC加工是减材工艺：从实心块逐步去除材料形成成品零件（与3D打印逐层堆积材料相反）。数字设计文件用于编程CNC机床运动，数控指导制造过程，确保每次都能获得清洁、功能性、可重复的零件。 CNC加工非常适合制造高精度、严

现代医学依赖各种工具和器械，从柔性管材、纱布到耐用金属夹具和假肢，形态各异。正如FDA监管食品药品供应链的材料，也监管医疗器械的开发和生产。这意味着某些工业应用材料不适用于与人体接触的产品。 特定材料的限制因地区而异。在美国获批的器械可能不符合欧盟标准。 并非所有医疗器械都要求生物相容性材料，但许多需要。植入体内的器械面临比手术辅助或短暂接触皮肤的器械更严格的审查。内部使用医疗器械常见例子包括起搏器、假体、支架、人工髋关节和其他关节置换件。 产品开发团队必须了解哪些生物相容性材料最适合其特定需求，以保护患者健康、实现持续合规、降低风险和责任。以下是医疗器械材料选择的关键指南和基本原则。 医疗器

CNC加工是一种传统制造工艺，利用切削工具和钻头系统地从工件上去除材料以制成成品零件。机床接收刀具路径（通常为G代码）进行切削。机床代码可以手工编写、在机床上对话式编写，或由计算机辅助制造软件（CAM）后处理器输出。得益于计算机数控（CNC）提供的自动化，该工艺快速、通用、可重复且高度可靠。 由于计算机软件控制CNC机床和零件最终结果，正确的CNC机床编程至关重要。编程不当会导致公差问题、表面光洁度差、刀具过早损坏等诸多问题。为确保每次结果一致，操作员和程序员必须首先掌握基础知识。 CNC机床编程基础 CNC机床编程有三种基本方法——手动、对话式和CAM系统编程。手动编程需操作员手动输入代码，

塑料是当今制造业中最常用的材料，凭借出色的通用性和成本效益，占据主导地位。因此，制造塑料零件的方法众多，包括3D打印、CNC加工、聚合物铸造和挤出成型等。 其中最流行的莫过于注塑成型和热成型，二者有共同特点。但产品团队必须了解两者的差异，包括各自的优势和劣势，以便就如何最佳制造塑料零件做出明智决策。 深度解析塑料注塑成型 注塑成型是一种高度工程化的制造工艺，成功实施需要大量前期投资和工程工作。分模模具注入热熔聚合物，冷却固化后脱模成型实心零件。 由于高昂的前期投资，注塑成型适合大批量生产。注塑成型直接生产成品零件，材料利用率高、废品率低，从而在大批量下降低单件价格。 一般来说，注塑成型非常适合

夹具是一种工装装置，用于在CNC加工过程中固定工件。当零件简单时，工装也简单；有时甚至可由机加工人员手持。但当零件尺寸巨大或多面具有精细特征时，就需要更具创意的工装解决方案。 通用软爪和真空吸盘是两种此类解决方案，但对于特别精密或复杂的零件，可能需要定制夹具。当然，CNC加工定制夹具意味着要先加工一个零件来固定另一个零件；因此，除非是大批量生产，通常不建议这样做。虽然制造定制夹具需要大量的前期时间和资金投入，但如果使用数十上百次，极有可能产生高投资回报率。 然而，正如加工复杂几何形状零件一样，制造复杂夹具也有关键考量和最佳实践，可简化和优化流程。 加工复杂夹具的挑战 形状复杂的零件往往需要形状

注塑成型是一种制造工艺，它利用加压喷嘴将熔融材料注入耐用的金属模具中，待零件固化后顶出，并快速重复注填模具。该工艺能够以经济高效的方式大批量生产具有可重复公差的相同零件，广泛应用于塑料瓶组件、医疗器械、电子外壳和汽车零部件等产品的制造。 作为一种高度适应性的工艺，注塑成型兼容多种材料，并在零件几何形状方面提供良好的设计灵活性。但注塑成型的成本究竟如何？由于硬化钢模具的制造和测试需要投入大量时间和资金，这可能是一种相当昂贵的生产方式。因此，产品团队可以通过在产品开发过程中寻找有效的降低成本方法而受益。以下是几个切入点。 1. 避免倒扣 倒扣是指悬垂的设计特征（如卡扣），它们会阻碍零件在不损坏的情