3D打印消除了过去的设计限制

在上个世纪，直到增材制造技术的发展，零件的机械设计才发生了很大的变化。现在似乎有理由相信，3D打印已经开启了一个创新设计的新时代，更高效和更有机的形状。

如今，最终用零件正在生产3D打印技术，这些技术通常比具有传统（减离）制造工艺生产的对应物更轻，更强大。

从历史上看，相对于质量的部分优化很少是设计的中心主题，因为最终形状通常太复杂而无法制造。

但3D打印改变了这一切。

有多种不同的方法可以优化您的设计，尽可能轻，而不是担心可制造性。

厚度优化
执行优化的一种方法是通过改变诸如设计厚度的尺寸。有限元分析（FEA）诸如SolidWorks仿真的软件允许用户更改特定尺寸以降低质量。为确保设计安全，用户可以指定对重要参数的约束，例如最大变形和压力限制。

拓扑优化
只要符合指定的约束条件，拓扑优化将从设计的各个区域去除材料。大多数软件产品都允许用户指定必须保留的负载、fixture和外观。一旦设置好，该软件将从设计的不同区域移除材料，同时确保不违反用户指定的强度、应力或位移限制。在大多数情况下，当使用这种方法时，最终的设计与最初的形状是截然不同的。

晶格层优化
最终优化方法是通过将晶格形成添加到设计中，其中用户现在可以选择在内部指定晶格结构的密度。这样，物质密度从离散的“是”或“否”变量变为连续的变化质量。每个区域可以具有不同数量的材料，这有助于产生新的和有效的设计。格子结构设计已经专门用于压缩承载应用，如汽车保险杠，因为它可以变形更多并吸收更多的能量。

http://www.gereports.com/post/77131235083/jet-engine-bracket-from-indonesia-wins-3d-printing

未来的设计挑战
纳入这些优化方法的最大挑战是零件设计可能不直观或看起来完全不同。由于传统的制造限制不适用，因此设计师有很多自由来创造有机形状。正如GE研究所说的迈克尔Idelchik 1所说，“你需要几乎是一个艺术方法来设计，建模和分析结构的能力，以及挑选合适材料的知识。”
因为您可以使用增材制造方法创建质量大大降低的设计，FEA软件和3D打印机成为自然匹配，使您能够创建可能真正独一无二的设计。

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