众所周知,3D打印消耗最大的就是耗材,很多人打印一个实心模具,一卷耗材就用完了。为此,给大家总结了几个3D打印的设计要素,减少3D打印带来的额外制造成本,减少耗材消耗,节省成本。
实际上,早前美国普渡大学的研究员就曾提出过两种可以显著减少3D打印时间与材料的方法:一种叫做新PackMerger算法,即将一个对象分成几段打印,再粘结在一起。例如下图中的兔子,被自动分成多个组件打印出来,所需时间从原来的13.5个小时,缩短至9.5个小时,材料用量也从351克降至229克。
此外,还有一种方法,就是通过其他算法生成较小的支撑结构,这样可以平均减少30%的打印时间和40%的3D打印材料(如下图所示)
如果你觉得上面那些内容理解起来比较高深,我们可以先从以下几点做起:
优化设计。精心设计的3D打印模型,可以在很大程度上避免耗材的浪费。比如:在相邻表面之间使用渐变过渡;避免横截面积和零件体积之间的差异巨大的情况;避免出现在成品工件上产生残留应力的尖角;无支撑的薄壁结构不能过高,否则会出现翘曲。
抛弃传统。典型的3D打印零件往往带有仿生设计,例如蜂窝结构或复杂的点阵结构。不要害怕在设计时使用这种结构,只要它们能够创造出更轻、更坚固的部件。更不必忌讳在设计中使用孔状结构,因为通过传统制造方式在零件中钻孔无形中增加了材料的浪费,从而导致成本上升。
减少打印后二次操作。有些3D打印模型需要添加支撑结构,防止其卷曲或翘曲。而打印形成的支撑结构,待打印完成之后需要去除。这会增加成本、延长制造周期。因此设计之初,要考虑通过改变设计或零件摆放等方式,尽量避免为零件添加支撑结构。
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