设计师可以通过采用面向增材制造的设计思维并利用混合制造策略,在最大化定制化的同时显著降低成本。关键在于智能地平衡数字制造的独特自由度与生产的经济现实。
最有效的成本节约策略是零件整合。通过设计一个单一的、复杂的3D打印零件来替代由多个组件组成的装配体,设计师可以消除与装配、紧固件和单独工装相关的成本。这辅以拓扑优化,该技术使用软件算法创建有机、轻量化的结构,仅使用满足性能要求所需的最少材料。这不仅降低了材料成本,还缩短了打印时间,并能提升零件的功能性能。我们的压铸设计服务专门采用这种方法,在零件进入生产前对其进行优化。
战略性的工艺选择至关重要。对于一个定制零件,要问:“这个零件需要用金属3D打印,还是高性能聚合物就足够了?” 使用聚氨酯铸造配合3D打印的母模,通常是生产小批量、各种材料模拟的定制零件远比直接金属打印更具成本效益的方法。此外,通过设计来最小化3D打印的支撑结构,或选择一种成本更低但合适的铝合金(例如为阳极氧化选择A360而非A380),可以在不影响定制功能的情况下实现大幅节约。
零件成本的很大一部分来自后处理。设计师可以通过将外观和功能要求融入初始设计来减少这部分成本。指定打印状态表面处理而非高光抛光,或者设计不需要关键后加工公差的特征,可以降低成本。例如,为装配设计自定位特征可以消除对定制夹具的需求。在原型制作阶段早期就利用我们的压铸工程专业知识,可以确保这些成本节约措施从一开始就被识别和实施。
最后,使用快速原型制作进行快速、低成本的设计迭代,可以防止后期出现昂贵的错误。在最终确定使用昂贵的金属或高性能聚合物制作定制零件之前,先用廉价的FDM或SLA打印件验证形状、配合和功能,确保设计一次成功。这种由一站式服务提供商支持的敏捷迭代过程,是在实现高度定制化结果的同时控制成本的最有效方法。