Additieve productie's volledig potentieel ontgrendelen met slimme ontwerpprincipes

Terwijl het mogelijk is om additieve productie te gebruiken om een bestaand onderdeel te repliceren dat geproduceerd wordt met traditionele methoden, is het niet het beste gebruik van additieve productie. Om een onderdeelprestaties, kostenbesparing en materiaalgebruik te maximaliseren, is het best om het vanaf nul te ontwerpen met de unieke kansen en beperkingen van additieve productie in gedachten. Met andere woorden, u moet uw product creëren met design for additive manufacturing (DFAM) principes.

DFAM trekt op hetzelfde idee als design for manufacturability (DFM) – het integreren van procesplanning en productontwikkeling. Maar in plaats van een product te optimaliseren voor urethane gieten of injectogieten, optimaliseert DFAM een product voor productieklas productie met additieve technologieën door concurrerende factoren te analyseren om het meest efficiënte ontwerp te ontwikkelen.

Additieve productie is niet zo simpel als op print drukken, zeker wanneer DFAM-principes gebruikt worden om een onderdeel te ontwerpen voor industriële kwaliteit terwijl productiekosten geminimaliseerd worden. Maar de resulterende onderdelen voldoen aan de prestaties van traditioneel geproduceerde onderdelen terwijl levertijden verminderd worden, toolingkosten geëlimineerd worden en ontwerpflexibiliteit gemaximaliseerd wordt. Het benutten van DFAM-richtlijnen vroeg in het productontwikkelingsproces stelt productontwerpteams in staat om hun ontwerpen te optimaliseren om de waarde van additieve productie te vangen.

Hier zijn een paar veelvoorkomende principes van DFAM om te overwegen bij de sprong van additieve productie voor prototyping naar additieve productie voor productie:

Overhangs minimaliseren en afhankelijkheid van ondersteuningen verminderen

Elke opeenvolgende laag van uw onderdeel zoals het print (bijv. in FDM, DMLS, etc.) steunt op de lagen eronder voor ondersteuning. Grote overhangs, openingen en andere kenmerken kunnen additionele ondersteuning tijdens de build vereisen om vervorming te voorkomen en ervoor te zorgen dat het product zijn prestatietolerantiën bereikt. Onderdelen ontworpen met DFAM-principes in gedachten zullen zelf-ondersteunend zijn, wat de behoefte aan ondersteunende kenmerken minimaliseert die kosten kunnen toevoegen door materiaalafval en toegevoegde na-verwerkingsbehoeftes. En als ondersteuningen vereist zijn, zou één kostenbesparende overweging zijn om het onderdeel te oriënteren zodat ondersteuningen in gebieden geplaatst worden die niet gebruiker-gericht zijn, waar merken acceptabel zijn. Dit vermindert de tijd die nodig is voor schuren en afwerken in na-verwerking.

Onderdeelorienatie

Hoewel additief geproduceerde onderdelen in veel oriëntaties gebouwd kunnen worden, kan de hoek waarop een kenmerk gebouwd wordt, de tolerantiës beïnvloeden. En omdat kenmerken maar zover van de specificatie kunnen afwijken voordat het tolerantiegrenzen beïnvloedt, is het belangrijk om een bereik van mogelijke oriëntaties vroeg in het ontwerpproces te overwegen. Op die manier kunt u identificeren welke oriëntatie het best geschikt is voor het produceren van uw onderdeel.

Multi-onderdeel assemblages consolideren

Het is moeilijk om complexe vormen te produceren met traditionele productie, wat kan noodzaken om sommige producten als multi-onderdeel assemblages te creëren. Als u uw product overgaat van traditionele naar additieve productie, kan het vaak geconsolideerd worden in minder onderdelen om assemblageskosten aanzienlijk te verminderen. Toen Steelcase een armkap ontwierp voor additieve productie, transformeerden we bijvoorbeeld een drie-onderdeel assemblage in één ononderbroken onderdeel met meerdere functionele zones.

Generatief ontwerp benutten om uw onderdeel te optimaliseren

De unieke geometrieën mogelijk door additieve processen stelt productontwerpers in staat om generatieve ontwerptools (bijv. topologieoptimalisatie of roosterstructuren) te benutten om de structuur van uw onderdeel te optimaliseren op basis van honderden variabelen. En omdat roosters u in staat stellen om de sterkte en materiaaldichtheid in verschillende regio's van een onderdeel precies af te stemmen, kan één aaneengesloten onderdeel aan verschillende prestatievereisten in verschillende regio's voldoen.

De belangrijkste additieve productie ontwerpoverweging

Geen van deze richtlijnen adresseert een van de grootste obstakels voor het overstappen naar productieklas additieve productie: Een additieve productie productontwerp vaardigheden gap. Vanwege deze gap, is de belangrijkste ontwerprichtlijn om uzelf af te stemmen met additieve productie productontwerp experts aan het begin van elk DFAM-project. Ze zullen ontwerpmodificaties aanbevelen die de kosten en prestaties van uw product zullen optimaliseren. En ze zullen begrijpen hoe efficiëntie op toeleveringsketenniveau te drijven door on-demand productie en virtuele opslag. Hoe eerder u expert AM ontwerp- en engineeringondersteuning betrekt, hoe groter de voordelen die u staat te verdienen met uw switch naar additieve productie.

Geïnteresseerd in meer te leren? Zeker weten om ons artikel over hoe u verder kunt gaan dan prototyping, en uw case voor additieve productie kunt maken, te bekijken. Bij Fast Radius zullen we partnerschap aangaan met bedrijven over industrieën heen om elk onderdeel of product te ontdekken, ontwerpen en ontwikkelen met additieve productietechnologieën. Leer hoe ons ervaren additieve productie ontwerpteam met u kan partnerschap aangaan om productieklas onderdelen te ontwerpen en te leveren precies afgestemd op uw prestatie- en ontwerpvereisten. We hebben multi-miljoen-dollar bedrijven geholpen waarde te vangen met additieve productie, en kunnen u helpen met uw toepassing ook. Neem vandaag nog contact met ons op.

Klaar om uw onderdelen te maken met Fast Radius?