通過降低模具成本、減少材料、減少裝配、縮短研發(fā)周期等優(yōu)點，在工廠生產(chǎn)過程中，可以降低企業(yè)制造成本，提高生產(chǎn)效益。那么，這種3D打印增材制造的加工方式我們能做到節(jié)約成本嗎？

本文結合增材制造的四大設計要素，分析了如何才能減少3D打印所帶來的額外制造成本，更好地發(fā)揮3D打印技術在降低企業(yè)制造成本、提高綜合效益方面的優(yōu)勢。

一、設計優(yōu)化

精密的3D打印零件遵循的許多原則與注射成型類似，例如：在相鄰表面之間采用漸變過渡；避免出現(xiàn)截面面積和零件體積有很大差別的情況；避免在成品零件上產(chǎn)生殘余應力的尖角；無支撐的薄壁結構不能太高，否則會發(fā)生翹曲。

二、拋棄傳統(tǒng)

通常的3D打印部件都是仿生的，比如蜂窩結構或者復雜的點陣列。在設計時，不要害怕使用這種結構，只要它們能制造出更輕更堅固的零件，在設計中不用糾結孔洞結構的使用，因為通過傳統(tǒng)的制造方法在零件中無形中鉆孔會增加材料的浪費，從而提高成本。

但是，在增材制造中，特別是使用激光熔融金屬3D加工圓孔時，需要綜合考慮是否加入了孔洞的支承結構和下表面可能會發(fā)生的變形，有的采用淚滴形或六角形等孔形結構代替圓孔是比較好的設計方法。

三、考慮到在大規(guī)模生產(chǎn)中零件是如何制造的

3D打印技術能實現(xiàn)自由造型，給零件設計創(chuàng)新帶來了很大的空間，比如，3D打印技術能制造出有許多孔的零件，但這并不意味著一定要用這種方式來設計零件。

原因在于，許多企業(yè)認識到工業(yè)3D打印機可以適應零部件的小批量生產(chǎn)，但當企業(yè)所需的產(chǎn)品大量增加時，仍然需要考慮將傳統(tǒng)工藝轉換為機械加工、鑄造等，在這樣的情況下，設計師需要在設計初期綜合考慮未來將零件投入量產(chǎn)時所采用的制造工藝是否同樣能成功地實現(xiàn)設計，從而在設計中進行權衡。

可制造性(DFM)分析在設計周期的早期是很重要的，這樣做可以確保企業(yè)在整個零部件生命周期內都能實現(xiàn)低成本高效率的生產(chǎn)。

四、著眼全局

盡管3D打印的材料成本、設備成本要高于成熟的傳統(tǒng)制造工藝，但也不能讓它落空。更要緊抓3D打印技術在實現(xiàn)零件的輕量化結構、功能一體化等方面的優(yōu)勢，使3D打印技術在零件優(yōu)化設計中發(fā)揮作用。