Раскрытие полного потенциала аддитивного производства через умные принципы дизайна

Хотя возможно использовать аддитивное производство для репликации существующей детали, произведенной традиционными методами, это не лучшее использование аддитивного производства. Чтобы максимизировать производительность детали, экономию затрат и использование материала, лучше спроектировать её с нуля с учетом уникальных возможностей и ограничений аддитивного. Иными словами, вы должны создавать свой продукт, используя принципы дизайна для аддитивного производства (DFAM).

DFAM опирается на ту же идею, что и дизайн для технологичности (DFM) — интеграция планирования процесса и разработки продукта. Но вместо оптимизации продукта для литья в уретане или литья под давлением, DFAM оптимизирует продукт для производственного производства с аддитивными технологиями, анализируя конкурирующие факторы для разработки самого эффективного дизайна.

Аддитивное производство не так просто, как нажать печать, особенно когда используете принципы DFAM для проектирования детали для промышленного качества при минимизации производственных затрат. Но полученные детали соответствуют производительности традиционно произведенных деталей при сокращении сроков выполнения, устранении затрат на инструментарий и максимизации гибкости дизайна. Использование рекомендаций DFAM на ранних стадиях процесса разработки продукта позволяет продуктовым дизайнерским командам оптимизировать их дизайны для захвата ценности аддитивного производства.

Вот несколько общих принципов DFAM для рассмотрения при переходе от аддитивного производства для прототипирования к аддитивному производству для производства:

Минимизируйте вылезы и снизьте зависимость от поддержок

Каждый последующий слой вашей детали при печати (например, в FDM, DMLS и т.д.) опирается на слои ниже него для поддержки. Большие вылезы, отверстия и другие элементы могут требовать дополнительной поддержки во время сборки для предотвращения деформации и обеспечения того, что продукт достигает своих производительных допусков. Детали, спроектированные с принципами DFAM в уме, будут самоподдерживающимися, минимизируя потребность в поддерживающих элементах, которые могут добавлять затраты через материальные отходы и добавленные потребности в пост-обработке. И если поддержки требуются, одна соображение по экономии затрат — ориентировать деталь так, чтобы поддержки размещались в областях, не являющихся пользовательскими, где следы допустимы. Это снижает время шлифовки и финишной обработки, требуемое в пост-обработке.

Ориентация детали

Хотя аддитивно произведенные детали могут быть построены в многих ориентациях, угол, под которым строится элемент, может влиять на его допуски. И потому что элементы могут отклоняться от спецификации только настолько, пока это не влияет на пределы допуска, важно рассмотреть диапазон возможных ориентаций рано в процессе дизайна. Таким образом, вы можете идентифицировать, какая ориентация лучше подходит для производства вашей детали.

Консолидируйте многочастные сборки

Трудно производить сложные формы с традиционным производством, что может потребовать создания некоторых продуктов как многочастных сборок. Если вы переводите свой продукт с традиционного на аддитивное производство, его часто можно консолидировать в меньшее количество деталей для значительного снижения затрат на сборку. Когда Steelcase спроектировал накладку на подлокотник для аддитивного производства, например, мы превратили трехчастную сборку в одну непрерывную деталь с множественными функциональными зонами.

Использование генеративного дизайна для оптимизации вашей детали

Уникальные геометрии, возможные через аддитивные процессы, позволяют продуктовым дизайнерам использовать инструменты генеративного дизайна (например, топологическую оптимизацию или решетчатые структуры) для оптимизации структуры вашей детали на основе сотен переменных. И потому что решетки позволяют точно настраивать прочность и материальную плотность в разных регионах детали, одна непрерывная деталь может соответствовать разным требованиям производительности в разных регионах.

Самое важное соображение дизайна аддитивного производства

Ни одна из этих рекомендаций не решает одно из самых больших препятствий для перехода к производственному аддитивному производству: пробел в навыках дизайна продукта для аддитивного производства. Из-за этого пробела самое важное дизайнерское руководство — связаться с экспертами по дизайну продукта для аддитивного производства в начале любого DFAM-проекта. Они порекомендуют дизайнерские модификации, которые оптимизируют стоимость и производительность вашего продукта. И они поймут, как привести эффективность на уровне цепочки поставок через производство по запросу и виртуальное хранение. Чем раньше вы вовлечете экспертную поддержку AM дизайна и инженерии, тем больше выгоды вы получите с вашим переходом на аддитивное.

Заинтересованы узнать больше? Обязательно проверьте нашу статью о том, как выйти за пределы прототипирования и сделать свой кейс для аддитивного. В Fast Radius мы будем партнерить с компаниями по отраслям для обнаружения, дизайна и разработки любой детали или продукта с использованием аддитивных производственных технологий. Узнайте, как наша опытная команда аддитивного производственного дизайна может партнерить с вами для дизайна и доставки производственных деталей, точно настроенных под ваши производительные и дизайнерские требования. Мы помогли многомиллионным компаниям захватить ценность с аддитивным производством и можем помочь вам с вашим применением тоже. Свяжитесь с нами сегодня.

Готовы сделать ваши детали с Fast Radius?

Начните расчет стоимости