Применение принципов интеллектуального проектирования для усиления преимуществ аддитивного производства

Хотя аддитивное производство можно использовать для воспроизведения существующей детали, изготовленной с использованием традиционных методов, это не лучший вариант использования аддитивного производства. Чтобы максимизировать производительность детали, экономию затрат и использование материалов, лучше всего проектировать ее с нуля с учетом уникальных возможностей и ограничений, связанных с добавками. Или, другими словами, вы должны создать свой продукт, используя принципы проектирования для аддитивного производства (DFAM).

DFAM основывается на той же идее, что и дизайн для технологичности (DFM) — объединение планирования процесса и разработки продукта. Но вместо того, чтобы оптимизировать продукт для литья уретана или литья под давлением, DFAM оптимизирует продукт для промышленного производства с использованием аддитивных технологий, анализируя конкурирующие факторы для разработки наиболее эффективной конструкции.

Аддитивное производство — это не так просто, как печать, особенно при использовании принципов DFAM для разработки детали промышленного качества при минимальных производственных затратах. Но полученные в результате детали соответствуют характеристикам деталей, изготовленных традиционным способом, при этом сокращается время выполнения заказа, устраняются затраты на инструменты и достигается максимальная гибкость конструкции. Использование рекомендаций DFAM на ранних этапах процесса разработки продуктов позволяет группам разработчиков продуктов оптимизировать свои проекты, чтобы использовать преимущества аддитивного производства.

Вот несколько общих принципов DFAM, которые следует учитывать при переходе от аддитивного производства для прототипирования к аддитивному производству для производства:

Сведите к минимуму выступы и уменьшите зависимость от опор

Каждый последующий фрагмент вашей детали при печати (например, в FDM, DMLS и т. д.) опирается на нижележащие слои для поддержки. Большие выступы, проемы и другие функции могут потребовать дополнительной поддержки во время сборки, чтобы предотвратить деформацию и гарантировать, что продукт достигает допусков производительности. материальные отходы и дополнительные потребности в постобработке. И если требуются опоры, одним из соображений экономии будет ориентация детали таким образом, чтобы опоры размещались в областях, не обращенных к пользователю, где метки допустимы. Это сокращает время шлифовки и финишной обработки, необходимое для последующей обработки.

Ориентация детали

Хотя детали, изготовленные методом аддитивного производства, могут быть построены в различных ориентациях, угол, под которым построен элемент, может повлиять на его допуски. И поскольку элементы могут отклоняться от спецификации настолько сильно, что это не повлияет на пределы допуска, важно рассмотреть ряд возможных ориентаций на раннем этапе процесса проектирования. Таким образом, вы сможете определить, какая ориентация лучше всего подходит для изготовления вашей детали.

Объединение сборок, состоящих из нескольких частей

Трудно производить сложные формы с помощью традиционного производства, что может потребовать создания некоторых продуктов в виде сборок, состоящих из нескольких частей. Если вы переводите свой продукт с традиционного на аддитивное производство, его часто можно объединить в меньшее количество деталей, чтобы значительно снизить затраты на сборку. Например, когда компания Steelcase разработала крышку рычага для аддитивного производства, мы преобразовали сборку из трех частей в одну цельную деталь с несколькими функциональными зонами

Использование генеративного дизайна для оптимизации вашей части

Уникальная геометрия, возможная благодаря аддитивным процессам, позволяет разработчикам продуктов использовать инструменты генеративного проектирования (например, оптимизацию топологии или решетчатые структуры) для оптимизации структуры вашей детали на основе сотен переменных. А поскольку решетки позволяют точно настроить прочность и плотность материала в разных областях детали, одна смежная деталь может соответствовать различным требованиям к производительности в разных областях.

Самое важное соображение при проектировании аддитивного производства

Ни одно из этих руководств не устраняет одно из самых больших препятствий на пути к промышленному аддитивному производству:пробел в навыках проектирования продуктов для аддитивного производства. Из-за этого пробела наиболее важным руководством по проектированию является сотрудничество с экспертами по проектированию продуктов для аддитивного производства в начале любого проекта DFAM. Они порекомендуют модификации дизайна, которые оптимизируют стоимость и производительность вашего продукта. И они поймут, как повысить эффективность на уровне цепочки поставок за счет производства по запросу и виртуального складирования. Чем раньше вы привлечете экспертную поддержку по проектированию и техническому обслуживанию аддитивных технологий, тем больше преимуществ вы получите, перейдя на аддитивную технологию.

Хотите узнать больше? Обязательно ознакомьтесь с нашей статьей о том, как выйти за рамки прототипирования и обосновать необходимость добавления. В Fast Radius мы будем сотрудничать с компаниями из разных отраслей, чтобы открывать, проектировать и разрабатывать любую деталь или продукт с использованием технологий аддитивного производства. Узнайте, как наша опытная команда разработчиков аддитивного производства может сотрудничать с вами, чтобы спроектировать и поставить промышленные детали, точно соответствующие вашим требованиям к производительности и конструкции. Мы помогли многомиллионным компаниям извлечь выгоду из аддитивного производства, а также можем помочь вам с вашим приложением. Свяжитесь с нами сегодня.

Готовы создавать детали с помощью Fast Radius?

Начать цитату