2020年10月14日
在3D打印之前需要考虑的5件事
通常，3D打印（也称为增材制造）最困难的事情之一是理解需要采取的新设计方法。
通常，3D打印（也称为增材制造）最困难的事情之一是理解需要采取的新设计方法。尽管3D打印越来越多地被用作快速高效的产品原型制作方法，但它需要一种全新的思维方式和设计方式，而不是传统的制造过程（许多企业甚至并行开发两种设计——一种用于3D打印初始原型，另一种用于随后的大规模生产）。
在我的职业生涯中，我花了很多时间与中小企业合作，开发解决方案，利用3D打印技术将产品带入生活。但最近我面临着一个稍微不同的请求，是STFC英国天文技术中心（UKATC）从事欧盟H2020 OPTICON项目的同事给我带来的。该团队已经开发了一个基准设计，以帮助了解更多关于3D打印天文组件的考虑因素-您可以创建哪些功能？如何增加额外的力量？什么是可能的，什么是不可能的？
这是一个令人着迷的项目，它最终将帮助团队优化设计并减轻望远镜组件的重量，但它也向我强调了真正理解3D打印的不同设计原则以最大限度地发挥该技术优势的重要性。因此，感谢UKATC的团队，我已经将其整理成优化3D打印的五大考虑因素。
1. 材料问题——3D打印的材料范围很广，从桌面3D打印机中使用的聚乳酸（PLA），到为基本产品原型设计提供廉价且易于使用的材料，再到金属或碳纤维长丝。这种材料的多样性提供了操纵设计特性的能力，赋予低重量和高强度，柔韧性，热稳定性，透明度或耐化学性，这取决于你想要实现的目标。考虑您需要产品的属性作为您的首要考虑因素之一，这将帮助您确定合适的材料和3D打印过程。
2. 独立的特征——在你的设计中考虑任何独立的结构是非常重要的。像圆柱体、夹子、墙壁和无支撑的悬垂等东西在3D打印时需要支撑，否则你可能会看到你的手崩溃（浪费大量的时间和精力）。在大多数情况下，这可以通过从一开始就将半径或圆角等附加功能集成到设计中来解决。或者，您可以使用3D打印软件中生成的支撑结构，这将确保设计在打印时得到加强，但请确保您考虑如何在打印后将其移除，以便它不是最终产品的一部分（根据所使用的打印材料，有一系列技术可以实现这一点）。考虑设计中的哪些功能可能存在问题，这对于确保您可以有效地将您的想法转化为3D打印世界而不会失望至关重要。
3. 厚或薄——在传统的制造工艺中，薄材料可以通过添加一系列固定物来增强，以减轻潜在的弱点。然而，由于3D打印设计是在一个连续的过程中建造的，没有额外的固定装置，薄的墙壁和部分很容易倒塌。在开发3D打印设计时，重要的是要考虑您的特征需要有多厚。如果它们没有达到阈值，那么稳健性几乎肯定会受到损害。
4. 孔和槽——如果你的设计包含孔和槽，这是另一个重要的考虑因素。这些特征在印刷品中造成了弱点，如果设计不正确，可能会崩溃（这里有一个主题！）通常在我们的Mlab金属3D打印机上，如果孔或槽很小（直径约小于5毫米），则无需支撑材料即可打印。如果它更大，那么有一系列选择-在设计中加入支撑材料，将圆形孔更改为更稳定的泪滴形状，或者随后钻孔。重要的是要记住，虽然3D打印是许多事情的有效解决方案，但有时传统解决方案仍然是最实用的。
5. 询问专家-如果你是3D打印的新手，获得专家的建议往往是成功与失败的区别。英国有很多专门支持3D打印的3D打印机构，当然你可以随时和我聊天！
要了解更多关于STFC如何支持3D打印和原型设计，请联系或查看网站。
博客文章由Andrew Conley发表
