更仔细的观察
LVLM是使用快速成型(RP)设备制造最终使用部件的方法。RP机器通过添加制造制造零件。通过在建筑空间中添加材料，部件由下而上制成。这种一层一层的工艺几乎消除了传统制造工艺(如CNC加工和注塑)中存在的所有零件设计约束或规则。

目前有三种RP技术(图1)可以制造适合作为最终使用部件使用的部件:FDM®(熔融沉积建模)，SLS®(选择性激光烧结)和SLA®(立体光刻)。

每种RP技术都有其优缺点。要成为传统制造部件的可行替代品，分层制造部件必须满足强度、功能、精度和吸引力的应用需求。FDM®、SLS®和SLA®这三种当前技术都能满足这些需求。为应用程序选择最好的一个完全取决于您的需要。如果需要强度，您可能会发现FDM和SLS系统比SLA系统有轻微的优势。这三种系统的零件都满足公差和精度要求。然而，SLA系统提供了最好的表面光滑度和最快的制造零件。SLS系统比FDM和SLA系统更耐热。

例如，将由数控机床制造的零件不能有窄的，深的口袋，因为机器的旋转刀具不能切割这些特征。为注射成型设计的零件需要在模具运动的方向上画出壁，以便成型后将零件从模具上释放出来。注塑件也必须无凹边或模锁特征。DFM和DFA规则的存在是为了加强零件制造过程的约束。

延迟广泛采用分层制造技术的一个原因是，在如何设计充分利用分层制造技术提供的设计自由度的零件和组件方面缺乏专业知识。

灵活性方面的专业知识
分层制造可以从下往上、一层一层地制造一个零件，大大减少了设计约束。例如，那些财力雄厚的人就不是问题。类似地，您可以在您的部分中包含反向草稿，或处理内部隐藏通道。

零件设计不再受机械加工的影响。通常，需要在工具上投资的部件会被锁定在不可更改的设计中，以避免重新加工工具或制造新工具的成本。然而，分层制造不涉及需要昂贵的、生产周期长的工具的过程。因此，它鼓励积极的重新设计，因为您迭代地了解什么可行，什么不可行。

这种能力不仅处理复杂的产品设计，它还促进了产品的灵活性，允许客户改变功能或持续改进产品而不受惩罚。由于采用分层制造的部件没有工具承诺，因此可以根据客户或性能反馈动态地进行更改。这种主动的演进有助于工程师关注客户的需求。

此外，LVLM可以在几天内完成设计。因此，企业不再需要面对一个满是过时产品的仓库，相反，它们可以从库存收紧中获益。

思想转变
为了利用分层制造的优势，工程师需要改变他们的设计过程。例如，许多制造过程强制使用多个部件，因为它们不能适应某些类型的复杂性。另一方面，LVLM允许您合并部件，将一个程序集中的多个部件组合为单个部件。

例如，考虑机械臂(图2)。手腕的原始设计由三块板、三个固定柱和两个适配器组成，共八个部分，不包括螺钉。在分层制造中，装配被组合成一个单独的部件;一个不可能用CNC或成型方法制造的零件。分层制造消除了这八个零件的加工，材料成本减少了七个零件。

为适应
当零件被设计成一起制造时，分层制造是很好的。这是思考为装配而设计的新方法。请看图3和图3A中机械臂的手。它最初的设计要求每根手指、手掌垫、关节针和垫圈都有单独的零件。然而，基于层的制造版本提供了一个完整的单手部件
功能、精度、强度均满足产品要求。

在本例中，15个独立的部件减少为一个，从而减少了库存。该设计还消除了每个零件的独特工具，从而减少了成本和交货时间。根据客户的需要“动态”改变手，比如缩小或扩大手的尺寸，是很简单的。
在大多数分层制造的情况下，如果你可以在3D CAD软件中设计零件，那么你就可以在RP机器中制造零件。

快速原型机制造零件已有超过15年的历史，但直到最近，这种材料才足够坚固，可以用于最终的商业应用。医疗和食品级ABS，聚碳酸酯，尼龙和环氧树脂，都提供与生产注塑塑料同等的机械性能。

表面光洁度也是一个限制。LVLM零件不能产生光滑的表面光洁度与CNC加工或模压零件相比。分层制造中的公差是很好的，并且是基于零件尺寸建立的。然而，它们并不像CNC或模塑件那样好。

要成功地使用分层制造，很重要的一点是要清除你之前学到的约束。相反，想象有模糊的有机形状的部分，或内部体量。考虑过去的方法和其他制造过程改进的限制，并询问哪些部分可以合并成一个。

然后，确定一个候选项目，例如当前的子程序集。应用分层制造原则来创建一个不受约束的设计。DW