3D印刷对沙子和投资铸造的影响
3D打印是允许更快的原型设计的众多前进之一。
设计师、企业家或发明家得到一个想法，然后开始将其付诸实践的过程。最初的想法是由草图和计划，研究和设计，但设计师的重点是创建一个实体对象。拿着模型或原型，看到一个愿景变成现实，这是无可替代的。原型设计让设计师对自己的想法有信心，解决产品缺陷，吸引投资者或客户。
在第一次启动对象进入世界时，创造者必须通过知识产权问题，最终成本分析，机电和审美问题以及投资者，客户或市场预期来控制其新产品。一个好的原型运行为所有这些问题进行了待探索的空间。
幸运的是，计算机主导的快速原型技术的兴起简化了这一过程的技术细节，使创造者能够尽可能地生产出最好的产品。
的历史原型
在计算机辅助技术的兴起之前，所有金属铸造原型由手工设计的图案构成。在初始设计阶段之后，Artisan PatternMaker会将绘图呈现为三维雕塑。对于砂铸件，这些图案通常由木材制成，但偶尔是金属或陶瓷的。一些模式被唤醒了投资铸造过程的蜡。这些松散的模式是最终物体的第一个概括。
这些模式将不完全相同的原型，即使他们可能看起来类似最终产品。图案通常比最终的模型略大，以补偿金属铸造过程中的收缩。它们也可能被分割成几个部分，为扫模创造仅仅是几何轮廓，或有奇怪的角度设计，以补偿收缩金属的变形，或为从砂型中去除的图案提供草图。
图案将被给予铸造地板上的专家模具，通常创造一个必要的原型铸造砂型。成型过程过去是一个具有挑战性的步骤，而不是简单地把一个图案压进沙子里。制模师必须雕刻铸件的分型线，并放置必要的通道和孔，以使熔化的金属均匀地、完全地填满模具，并冷却无缺陷。这些通道包括浇道，或液态金属被浇入的入口;浇口是控制熔融物质流动速率的大小不一的通道;流道，允许液态金属从模具的一个区域流动到另一个区域;提升管是一种体积较大的热池，比铸件保持温度的时间更长，因此可以在铸件冷却收缩时将液态金属注入到铸件中，防止形成孔洞。
从Patternmaker和模塑商的这种艰辛工作，将铸造金属原型。
一旦铸造厂的工人把干净的金属铸件脱模，最初的设计师就可以对其进行评估。美观、重量、外观和适合度将变得清晰。如果它不只是一个装饰性的物体，而是一个用来处理机械应力的东西，设计师就会通过加载物体到它规定的公差，甚至更大的公差来测试它的工程性能。铸造厂也会通过破坏原型来测试:铸件会被切割成碎片，以寻找内部的变形。
将设计带来制造也将使投资和更清晰。设计师或发明家可能会使用原型制作阶段预算，并找到完整生产运行的效率。
在所有这些方式思考原型之后，可能需要设计的变化。修改是否大或小，他们通常会为工匠饰品制造商再次创造工作时间，以及之后的塑造商。
原型制作是一个漫长而昂贵的过程。
数字化和计算机辅助设计
快速原型设计的兴起使创建工作模型更容易。它还延迟第一次需要物理对象。
蓝图和技术草图曾经用手完成。现在，它们通过CAD程序（计算机辅助设计）数字化。通过原型化过程多次改变数字CAD文件非常简单，而历史蓝图是重绘的劳动力。
CAD图纸可以转化为复杂的、精心设计的制造过程和最终产品的模拟。这是一个数字原型的步骤，创建一个完整的计算机模型，比用纸笔更像一个初始原型。CAD文件也可以被具有制造和生产信息的计算机程序使用。如果设计师将实物的CAD文件发送到铸造厂，冶金学家就可以使用带有大量金属性能和成型过程数据库的程序来评估草图并预测可能出现的问题。在第一个金属浇铸之前，曾经可能需要运行原型来发现的问题可以被发现。
这些程序对铸造也很有帮助，在图案进入铸造车间之前，帮助将浇口、浇口、流道和冒口放置在能够创造最坚实铸件的地方。
但是，无论多么复杂或如何想象，他们仍然是抽象。人们经常需要物理原型来真正了解设计。
模型和生产预原型
随着3 d打印技术在联系制造商之前，可以快速和任何比例进行大规模的模型。它现在是常见的，设计师在内部建立自己的第一个原型。无论是在缩影还是规模，设计师都可以抱着他们的项目模型，看看它是如何聚集在一起的。
3D印刷是一种新型迅速变化的“迭代设计”的一部分。可以在一天内打印3D模型，批评，改变，并重印。与图案制作和金属铸造的复杂过程相比，这是快速且廉价的。
在铸造厂，快速原型设计还可以帮助创建以新的方式向模具压入模具的模式。激光引导加工可以制造出金属的图案。3D打印可以直接为投资铸造创建模式，这可能对于短期或复杂的运行有效。
生产原型
最终，需要在合适的尺寸下用正确的材料制成原型，并且将从制造商订购较短的生产运行。数字技术的到来意味着图案制片人和模板现在现在通过计算机程序的工作，加速这些原型步骤。然而，并非一切都发生了变化。仍然为砂铸造生产运行的第一个原型（或投资铸造的蜡像）的第一个原型创造了一种宽松的木纹图案。这些工作模型将在他们始终如一。
铸造厂仍然进行破坏性测试。金属工将切割或核心一些铸件，以确保它们是无缺陷的，或者任何缺陷都在商定的宽容中。当铸造厂相信时，他们会向客户发送样品。然后，客户打算完成铸件，并将其工作。工作原型看起来并按预期行动吗？它可以处理它的预期负荷吗？
在新发明中，创新者可能需要几轮工作原型，以便用设计或材料进行修补。对于更多标准部分，工作原型可能是概念证明，可以找到客户或投资者支付全部生产运行的支付。
随着超声波和x射线等技术的出现，这些原型的运行速度得到了提高。铸造厂现在可以用非破坏性的方式和破坏性的方式进行测试。技术人员可以在不切割铸件的情况下检查金属的可靠性。这意味着可以制造更少的原型，但仍然可以在生产线上提供完整的打样。经铸造厂无损检测的产品可以从铸造厂送到客户处进行检验、精加工和载荷测试。快速原型，因此，也提供了新的非破坏性测试选项，允许生产原型开发的投资较少。
保密协议和专利
这不仅仅是通过快速原型制作的技术问题，也是知识产权问题。一旦设计离开设计师的研讨会并进入制造领域，IP就会成为一个问题。
如果一个产品是同类产品中的首创，发明者通常会计划提交专利。在许多情况下，在产品原型测试之前提交专利是不明智的。原型设计和随后的设计测试都可能发现可能改变专利申请的缺陷。
专利申请时公开宣布。快速原型制作提高了每个人的生产周期。一项有缺陷的专利可能成为竞争对手的创意素材，后者可以以专利为基准，迅速开展自己的研发工作。因此，等待直到结束原型设计专利通常是成本和知识产权保护。发明人通常不想在复杂的专利过程中花钱，只是必须用他们的高跟鞋竞争重做。
这个过程可以留下一个发明家脆弱的人，即原型过程中的某人可能会复制他们的设计并首先将其带到市场上。因此，与声誉良好的制造商具有良好的关系，并具有明确的非披露协议的设计。
快速原型设计，以便更好地设计
此时谨慎的是，即使在有限的测试市场或β-测试人员中，也是在那里获得产品的业务冲动。LinkedIn创始人Reid Hoffman被广泛引用就像你的产品的第一个版本不尴尬，那样说“如果你的产品不尴尬，那么你已经推出了太晚了。”
快速原型设计是帮助设计师在上市前实现更好的产品。然而，这一阶段的易于嘲笑，这使得设计师在推出之前保持设计师滋补完美。重要的是要记住，开发不需要结束精炼和完善产品的工作。铸造的寿命可以从设计和原型开始，但通常会产生几代产品，略微改变风格，材料，铸造方法，机械能力，尺寸或功能。