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为什么企业应该考虑3D打印服务和原型设计的产品设计？

2024-03-22 14:59

为什么你的企业应该考虑3D打印服务和原型设计？传统的原型设计方法，包括注射成型和模型等技术，可能需要几周（如果不是几个月的话）来创建一个迭代。当完成的原型准备好时，每次修订都将需要与前一个模型一样密集的过程。记住，每个单元的费用也很快就会加起来。产品设计原型传统上是一个漫长的过程，但像增材制造方法这样的新技术可以在很大程度上减少时间和预算。

增材制造也有许多不同的技术，但其中最广泛的是3D打印设计服务。顾名思义，技术将一个绘制的设计转化为一个物理对象。3D打印是一种使用塑料和金属等材料的数字制造方法。根据设计的复杂性，打印过程可能需要几个小时才能完成，但它仍然比大多数替代方案都快。流行的3D打印灯丝包括耐用的尼龙、丙烯腈丁二烯苯乙烯（ABS）、粉末金属和聚乳酸（PLA）。一些塑料材料用高强度成分如碳纤维。没有额外的成分，聚碳酸酯（不要与丙烯酸或有机玻璃混淆）是最强的塑料细丝之一。当打印金属原型时，灯丝通常与粘合剂混合；它确实需要后期处理，如烧结（去除粘合剂），但结果是像铸造金属一样致密和坚硬。还有更多“好玩”的细丝，例如，在黑暗中发光、木材填充、粘土/陶瓷、二色、导电和变色。虽然3D打印提供了许多应用，但它主要被快速原型公司使用。广泛的材料选择和快速的生产周转使该技术成为一个优秀的选择。此外，相对较低的初始投资允许日常发明家和小型初创公司在不耗尽他们的钱包的情况下准备好他们的原型。根据定义，增材制造是指添加材料的制造方法——通常是一层一层地添加，直到形成所需的形状。根据所需的准确性和细节的水平，有几种类型：

融合沉积建模（FDM）：采用FDM技术的3D打印机是最实惠的选择。它使用热塑性细丝，加热到熔点，然后逐层挤压形成形状。FDM 3D打印机适合家庭使用。

立体光刻（SLA）：与FDM不同，立体光刻3D打印机使用液体树脂来帮助达到所需的形状。紫外线将使每一层印刷层变硬，直到原型完全形成。价格比FDM高，但结果要准确得更多。它是**的为一个高分辨率塑料模型的原型。

选择性激光烧结（SLS）：由粉末材料制成的3D打印机。逐层将打印对象烧结以形成实体模型。SLS比SLA和FDM更贵，资金充足的公司通常使用它来打印高质量的产品设计原型。FDM或SLA在早期原型形成阶段都应该产生可接受的结果。您可以使用打印机来创建珠宝设计、建筑模型和产品部件的简单模型。虽然3D打印技术是优秀的（快速）原型设计，但它并不是意味着作为一个大规模生产的工具。

3D打印的优势

3D打印的一些最常见的好处是：

速度：在所有其他优势中，速度是技术的亮点。3D打印是产品设计服务和原型创意过程的重要组成部分，以制造概念验证和在早期设计阶段获得快速评估。打印出来的模型并不总是具有功能性的，但它允许设计师快速地改进和调整该方法。

多组件设计：虽然3D打印最常用于概念验证原型，高端打印机可以制造复杂和复杂的机械部件。通过像金属或增强塑料这样的单个细丝，设计师可以达到接近最终产品的美学和功能。

高保真模型：一家公司可以只使用一台3D打印机来处理产品设计的整个原型设计阶段。设计师可以创建从简单的块模型到高保真的功能测试版原型的一切东西。

一个原型通常从一个基本的形状开始，以确认产品的尺寸和验证产品的想法。一旦最初的概念被批准，装配服务的自由设计就会通过多次迭代构建越来越复杂的模型和实验。最可行的设计方案会在开发的最后阶段得到改进和改进。像SLA和SLS这样的高端3D打印机装备精良，可以制造一个功能原型。它还节省了时间和金钱，因为这个过程是在内部完成的。关于塑料灯丝，市场上一些**的3D打印机的价格在400美元到2500美元之间。其中大多数被归类为消费者级或小型企业用途。如果原型必须由金属材料制成，3D打印机的价格就完全不同。例如，标记锻造金属X的价格约为9万美元。其中最昂贵的一个是桌面金属生产系统，成本超过100万美元。

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