眾所周知，金屬3D打印技術可以支持多種耗材，例如用于打印的塑料，樹脂，陶瓷和金屬，因此它已廣泛用于航空航天，醫療和工業設計等許多領域。 但是，在縮短研發周期，減少組裝并降低模具成本的同時，公司越來越關注3D打印技術對制造成本的影響。 為此，我們總結了3D打印的六個設計要素，以分析如何降低3D打印帶來的額外制造成本，以及如何突出其在降低公司制造成本和提高整體效益方面的優勢。

  1.優化設計

  精心設計的金屬3D打印零件的許多原理類似于注塑成型，例如：在相鄰表面之間使用逐漸過渡； 避免截面積和零件體積的較大差異； 避免在成品工件上出現銳角殘留應力； 無支撐的薄壁結構不能太高，否則會發生翹曲。

  2.放棄傳統

  請注意，典型的3D打印部件通常具有仿生設計，例如蜂窩結構或復雜的晶格結構。 只要設計可以制造更輕和更堅固的零件，就不要害怕在設計時使用此結構。 在設計中不必禁忌使用孔狀結構，因為在傳統的制造方法中對零件進行鉆孔會無形地增加材料的浪費，從而導致成本上升。

  需要說明的是，在增材制造中，特別是在使用激光熔融金屬3D技術制造圓孔時，需要綜合考慮是否增加孔支撐結構以及下表面的可能變形。 在一些情況下，諸如淚滴形或六邊形的孔形結構可以被認為是更好的設計方法。

  3.全面考慮零件批量生產的制造方法

  我們說過3D打印技術可以實現免費建模，并為零件設計（例如制造具有許多孔結構的零件）留出很大空間。 實際上，許多公司已經認識到3D打印技術可用于小批量生產零件，但是當需要批量生產時，他們仍然需要考慮轉換為傳統工藝，例如機械加工和鑄造。 因此，在這種情況下，設計人員需要在設計之初全面考慮將來批量生產零件時將采用哪種制造工藝，以及設計計劃是否也能成功實施。

  4.減少打印后的二次操作

  一些3D打印過程需要在打印對象上添加支撐結構，以防止其卷曲或翹曲。 例如，在立體光固化（SLA）3D打印中，有必要在打印對象上添加支撐結構。 通過印刷形成的金屬支撐結構需要在印刷后通過機械加工去除，并且通過手持式砂光機去除塑料支撐結構。 無論哪種方式，都會增加成本并延長制造周期。 因此，在設計開始時，我們應考慮更改設計或零件放置，以避免盡可能多地在零件上添加支撐結構。

  5.觀察公差

  在3D打印金屬時，為了滿足金屬零件的公差要求，有時需要與諸如加工的二次加工過程配合使用。 但是，過度追求公差要求會影響3D打印零件的設計和制造，例如過度追求精度會增加打印層數，從而增加打印時間和打印成本。 因此，我們應該采用適當的設計策略，有時可以減少對打印后處理過程的使用。

  6.專注于大局

  盡管用于3D打印的材料和設備的成本高于傳統的制造工藝，但不要因此而氣our。 特別是在設計3D打印零件時，我們應密切注意3D打印技術在實現復雜的輕型結構和功能上集成的零件方面的優勢，并在零件的設計優化中激發盡可能多的3D打印。 影響。 如果我們僅關注3D打印技術對制造成本的影響，而忽略了其重塑產品設計和功能以及重塑供應鏈的潛力的充分考慮，則企業將錯失使用3D打印創造更全面利益的機會。