Foundries如何使用3D打印机进行快速产品设计
产品开发是一个令人兴奋的发现过程。投资新产品展示了公司对客户需求的承诺。研究和开发可能需要很长时间，建筑和调整模型和原型的迭代。学习有效的时间需要时间 - 以及什么都没有。3D打印是一种非常有用的工具，可以加快许多制造商品设计，包括金属产品。
为什么原型？
原型是产品制造中的一个重要阶段，弥合理论设计与最终工作产品之间的显着差距。它使产品设计人员有机会与现实世界型号合作，并学习。它允许他们测试并尝试新的想法，以改善和改进最终产品的目标。
在设计新产品时，可以在不同的阶段测试表格和功能。一些原型是仅制造的，以检查尺寸和外观。其他可以设计用于测试功能和适合的特定特性。
您需要了解快速原型设计
新产品设计考虑外观和功能
有几种标准原型。传统上，最基本的原型是来自图纸或数字设计的工匠创建的纸张，木材或泡沫的样机。在设计过程中，可以在持续复杂度进行进一步的原型化阶段。在推出生产运行之前，工厂进行测试运行，创建生产原型，以评估产品的质量并评估工厂的过程。
快速原型推进许多原型原型阶段的实用性和效率。由于工匠传统上进行了模型，并且生产原型通常需要定制工具，原型风格通常缓慢且昂贵。能够在飞行中打印和调整原型可以大大缩短这些迭代设计阶段。在某些情况下，塑料原型可用于帮助简化生产过程。特别是铸造方法通常需要使用图案和/或模具，只有在大规模生产将产生对投资的回报时，可以是昂贵的，并且可以是昂贵的 - 并且在3D打印机上创建模式样机可以允许设计师在进入更大的刻度木材或金属之前捕获问题。
当然，这些原型不是生产原型。在此期间替代塑料金属，意味着存在一些无法检查的金属性质。在3D打印机上以塑料全尺寸打印均尺寸也是，在每单位电平上，比铸造更昂贵。但是，将打印模型缩放给设计人员他们可以检查和操作的东西，以及任何出现的更改都需要超过数字CAD文件和快速重印的。
许多原型也以较小的尺度和/或比最终产品更少细节生产。虽然它们只代表最终设计的一部分或方面，但它们仍然可以在设计阶段的早期做出决策 - 而不是稍后，当它成为昂贵的优化时。
用3D打印机快速原型设计
快速原型设计通过3D打印使用添加剂制造技术。数字设计或CAD模型通常通过计算机算法将计算机算法“切片”分成许多分钟的水平图层，然后一次打印一个。
自70年代和80年代以来，3D印刷已经存在各种形式，但最近它只是以商业规模逐渐变化。虽然存在局限性，但该技术正在快速发展。最先进的3D打印机可以打印具有不同特性和颜色的多种材料。直接金属激光烧结（DMLS）打印机甚至可以打印金属产品。
多年来，3D印刷原型的大小限制和表面质量大大提高，使它们对设计人员特别有用，因为它们通过初始开发阶段迭代。
用3D打印创建金属部件
DMLS打印机是否会挑战金属铸造或工作行业？3D行业是充满活力的，新的发展几乎每天都宣布。大规模项目，如MX3D的3D印刷桥在阿姆斯特丹，表明甚至结构制造中存在大量潜力。然而，这种形式的印刷不与传统金属制造业的竞争。即使有这些发展，3D打印也更有可能加强而不是在未来几十年的大规模上取代传统的金属制造，即使阿姆斯特丹的桥梁也通过传统的原料钢提供支持，在甲板上提供支持。
当然，3D金属印刷通常不是浇注和分层熔融金属。今天的技术通过将金属粉末掺入被加热和管道的非金属基质中掺入金属粉末。在一些过程中（尽管不是上面的桥），然后加热金属，使得基质蒸发。
这种印刷的金属可以提供比塑料更多的强度，但不能提供传统铸造厂的各种可能的合金。许多特定等级所需的令人难以置信的高热量和控制的冷却条件，即工作以实现一个等级的VS。另一个是温度和压力的棘手平衡。此外，如果铸件的一部分比另一个 - 并且需要在连接的位置控制，则可以引起金属应变。3D打印通过沉积层构建物体，按顺序沉积层：即使这与一些黑色合金所需的传统近熔炼钢，不同水平的冷却造成的应力会从根本上改变与全铸造的金属的性质改变片。
即使仍然，金属打印机印刷的材料也比塑料更靠近钢材。令人兴奋的是，对于铸造厂，这种金属印刷技术可能有一天可以允许对快速原型的功能测试。也许金属部件可以廉价打印并放置在相对应力下，然后通过生产过程调整。
今天的铸造迅速原型设计
通过学习和发展的几个世纪，铸造设备和技术得到了改善。砂模铸造制造商在熔融和冷却状态中的金属行为中提供了很多控制，改变了金属的机械性能。通过铸造过程不同地处理的金属可以以不同的形状结晶，每个形状可以用于额外的性质。这占通过金属铸造的客户端可用的机械性能范围。
然而制作这些铸件的图案意味着艰苦的手雕刻木质图案形成到沙子里。这些模式需要在没有金属可能“池”的情况下没有地方创建，因此更慢地冷却，在零件上产生内部应力。他们需要平滑足以拉出他们印记的沙子。打印对象的创建可以允许设计人员和铸造厂考虑对该对象的更改，这些对象将有助于创建项目的最有效，最佳形状的模式。
投资铸造是一个多功能工艺，适用于大批量生产 - 特别是对于复杂的设计以及表面质量很重要。利用投资铸造，通常会制造模具以产生蜡像，然后涂覆形成陶瓷模具。蜡状图案很容易融化，使模具腔留下熔融金属。
然而，模具可以生产昂贵，这可以在设计阶段提前显着增加单位成本。许多制造商正在做的是用于原型的3D打印蜡像 - 消除了对定制模具的需求。设计人员可以在为更昂贵的长期生产工具上审查他们的部分并致力于最终版本。对于短路和一次性制作，印刷图案也更经济。因此，在投资铸造中，3D打印机因此可以创建最终模式以供使用。
快速的原型革命
3D印刷是金属铸造的革命，即使它不取代传统的金属制造。当考虑到这种快速发展技术的未来如何增强传统生产实践时，传统部门仅受其想象力的限制。原型设计中的节省允许更多的调整和更改，额外的迭代，然后进入全面的生产。无论在3D打印的未来，它肯定是一个有用的工具，适用于所有这些设计师，希望为他们的客户创建最佳产品。