Ontgrendel additieve productie op productieniveau met slim DFAM-ontwerp

Gepubliceerd op 27 september 2023

Het repliceren van bestaande onderdelen met additieve productie is haalbaar, maar benut zelden het volledige potentieel van de technologie. Om maximale prestaties, kostenbesparingen en materiaalefficiëntie te realiseren, moet u helemaal opnieuw ontwerpen, met additiefspecifieke mogelijkheden en beperkingen in gedachten, waarbij u in essentie de principes van Design for Additive Manufacturing (DFAM) toepast.

DFAM breidt het gevestigde concept van Design for Manufacturability (DFM) uit door procesplanning rechtstreeks in de productontwikkeling te integreren. Terwijl DFM zich richt op conventionele methoden zoals urethaangieten of spuitgieten, stemt DFAM het ontwerp af op industriële additieve processen, waarbij concurrerende factoren in evenwicht worden gebracht om het meest efficiënte, kosteneffectieve onderdeel te produceren.

Het maken van een productiecomponent is meer dan simpelweg op ‘print’ drukken. DFAM begeleidt ontwerpers om dezelfde prestaties te bereiken als traditioneel vervaardigde onderdelen, terwijl de doorlooptijden worden verkort, gereedschapskosten worden geëlimineerd en de ontwerpvrijheid wordt gemaximaliseerd. Door de DFAM-richtlijnen vroegtijdig in te voeren, kunnen teams de strategische voordelen van additive manufacturing volledig benutten.

Hieronder staan de belangrijkste DFAM-principes die additieve constructies op prototypeniveau onderscheiden van echte productieonderdelen:

Minimaliseer overhangen en verminder de afhankelijkheid van ondersteuningen

Elke laag van een additieve build is voor ondersteuning afhankelijk van de laag eronder. Kenmerken zoals grote overhangen of open delen vereisen vaak extra steunstructuren om kromtrekken te voorkomen en de tolerantie te behouden. Ontwerpen die de beste praktijken van DFAM volgen, zijn zelfdragend, waardoor materiaalverspilling en nabewerking worden verminderd. Als ondersteuning onvermijdelijk is, oriënteer het onderdeel dan zo dat de ondersteuningsresten op niet-zichtbare plaatsen liggen, waardoor de schuur- en afwerkingstijd wordt verkort.

Onderdeeloriëntatie

Terwijl additieve printers onderdelen vanuit verschillende hoeken kunnen bouwen, beïnvloedt de bouwrichting de oppervlakteafwerking en maatnauwkeurigheid. Omdat toleranties zelfs bij kleine afwijkingen kunnen worden overschreden, helpt het evalueren van meerdere oriëntaties tijdens de vroege ontwerpfase bij het identificeren van de optimale bouwrichting die aan de specificaties voldoet en wordt de productie gestroomlijnd.

Consolideer meerdelige assemblages

Complexe geometrieën die bij conventionele productie assemblages uit meerdere onderdelen vereisen, kunnen vaak met additieve methoden tot één onderdeel worden verenigd, waardoor de montagearbeid en -kosten worden verlaagd. Toen Steelcase bijvoorbeeld een armkap opnieuw ontwierp, transformeerden we een driedelige constructie in één naadloos onderdeel met meerdere functionele zones.

Gebruik maken van generatief ontwerp om uw onderdeel te optimaliseren

Additieve productie ontgrendelt unieke geometrieën waarmee ontwerpers generatieve tools kunnen gebruiken – topologie-optimalisatie, roosterstructuren en meer – om de interne architectuur van een onderdeel aan te passen op basis van honderden variabelen. Roosterontwerpen maken nauwkeurige controle over de sterkte en materiaaldichtheid in verschillende regio's mogelijk, waardoor een enkel onderdeel aan verschillende prestatie-eisen kan voldoen.

De belangrijkste ontwerpoverweging voor Additive Manufacturing

Deze richtlijnen zijn waardevol, maar de grootste belemmering voor de adoptie van additieve productie op productieniveau blijft het tekort aan vaardigheden op het gebied van productontwerp. De meest cruciale stap is om vanaf het begin deskundigen op het gebied van additieve productie in te schakelen. Ze kunnen ontwerpaanpassingen aanbevelen die de kosten en prestaties optimaliseren, en ze weten hoe ze de efficiëntie van de toeleveringsketen kunnen benutten, zoals on-demand productie en virtuele opslag. Hoe eerder u samenwerkt met doorgewinterde AM-ontwerpingenieurs, hoe groter de voordelen van uw transitie.

Wil je meer weten? Lees ons artikel over verder gaan dan prototyping en het opbouwen van een overtuigend argument voor additive manufacturing. Bij SyBridge werken we samen met bedrijven uit verschillende sectoren om onderdelen van productiekwaliteit te ontdekken, ontwerpen en ontwikkelen met behulp van additieve technologieën. Ons ervaren ontwerpteam levert nauwkeurig afgestemde oplossingen die voldoen aan uw prestatie- en ontwerpbehoeften. We hebben miljoenenbedrijven geholpen substantiële waarde te realiseren met additieve productie, en we kunnen hetzelfde voor u doen. Neem contact op vandaag.