准备从传统制造转向增材制造

如何克服添加剂的设计（DFAM）约束，这可以阻吓批量生产。

Benny Buller，创始人兼首席执行官，Velo3d

The manufacturing world’s mindset is shifting with the news of 3D-printed, certified-for-flight components and FDA-approved human joint replacements: additive manufacturing has shown signs it can produce end-use parts, but making metal additive manufacturing (AM) dependable enough for serial manufacturing remains an accomplishment of few companies.

为什么AM仍然不达标?毕竟，它提供了更少的工具、更短的交货时间和更少的供应链问题的承诺。更不用说整合多个部件的诱人愿景，甚至还有“无法通过其他方式制造的创新设计”的魔力。简单的回答是，尽管近年来技术有了显著的进步，但仍有许多不太明显的技术问题需要克服。

其中之一就是从传统生产方式向AM生产方式转变的复杂现实。当制造商开始重新设计现有的部件以准备3D打印时，他们就会遇到这种情况。注意——这引入了重要的、额外的风险，因为它增加了许多新的变量。

一方面，你没有比较苹果到苹果。当您测试旧与新制造零件时，您看到了差异，是因为由于设计改变或由于制造技术本身？或者也许两者都有一点点？当您开始从交换机中看到经济利益时，您是否能够将改进的制造技术的好处分开，而设计变更降低了成本？也许并非所有这些好处都是独一无二的 - 您是否能够抵御那些对数学持怀疑态度的人？

另一点是由于各种原因，重新设计甚至可能是一种可行的选择：

• 您的企业是否有重新设计部件的监管授权(设计权威)?
• 你的部件是否有足够的体积来进行重新设计，你是否准确地捕捉了所有的设计考虑因素，使该部件在运行中与原部件等效?
• 你有多少候选部件，需要多少时间重新设计它们，使之真正产生影响?
• 验证重新设计所需的资源是什么?

最后，还有AM技术的复杂程度，尤其是涉及金属的时候。Phoenix, Analysis, and Design Technologies (PADT)的联合创始人Rey Chu说:“用金属打印并不能保证成功。从合金、机器结构、工艺参数中，有如此多的变量聚集在一起，它们都混合成广泛的复杂性。由于机器依赖的本质，试图通过在不同的机器上打印相同的零件来获得相同的结果，需要在工艺开发、验证和控制方面付出巨大的努力....都很难。”

是否有可能避免或减少这种复杂性？大多数零件需要完整重新设计吗？事实上，可以将大量的零件转换为现在。他们没有过去，因为他们不符合DFAM的规则，所以他们正在制造另一种方式。叶片，热交换器，质询和蜗壳等零件是传统上在AM外部制造的优秀实例，因为它们的几何低悬垂性，大的内径，远处的纵横比和复杂的内部通道，使得处理后处理困难甚至不可能的。

然而，最近的技术发展 -最符合的支持制造- 挑战传统的心态，提供高水平的质量控制，并克服以前的障碍，例如上面的部分几何形状。

关于“支持自由”的影响，这里的含义：在AM，自支撑角描述相对于构建板的特征角度。角度越低，支持自身的可能性越小。每种材料都会略微不同，但拇指的一般规则是避免设计小于45度的自支撑特征。如下图所示，随着角度降低，特征向下的表面变得更加粗糙，并且最终如果角度降低过分，则该部件将失败。

无支持的AM克服了以前被认为是物理学的书面定律，允许您加速您的搬迁到3D打印，而无需遵守所有旧的DFAM规则。

Optisys是一家领先的航空/国防天线系统OEM公司，其首席运营官罗伯特•史密斯表示:“我从事增材制造的设计和印刷工作已经超过15年了。在这段时间里，我一直在思考机床是否能接触到支撑结构;如果它不能，那么设计不兼容AM和它被搁置一边。不考虑支撑结构的制造能力是革命性的。”

这种转型将通过过时的DFAM问题释放您，让您的知识仔细探讨AM的所有可能性，并使苹果苹果的制造方法的比较能够成熟。现在，您可以专注于之前提到的这些危急：资格和质量控制。

所有这些问题都需要考虑，特别是如果您正在为关键任务，金属AM部件建立制造流程。正常解决它们将启用更快的零件资格和质量控制的生产 - 并允许您管理传统方法的移动，以满足您的财务目标。

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