Membuka Potensi Penuh Manufaktur Aditif dengan Prinsip Desain Cerdas

Sementara memungkinkan untuk menggunakan manufaktur aditif untuk mereplikasi bagian yang ada yang diproduksi menggunakan metode tradisional, itu bukan penggunaan terbaik dari manufaktur aditif. Untuk memaksimalkan performa bagian, penghematan biaya, dan penggunaan material, terbaik untuk merancangnya dari nol dengan peluang dan keterbatasan unik aditif di pikiran. Atau, dengan kata lain, Anda harus membuat produk Anda menggunakan prinsip desain untuk manufaktur aditif (DFAM).

DFAM mengadopsi ide yang sama seperti desain untuk kemanufacturan (DFM) — mengintegrasikan perencanaan proses dan pengembangan produk. Namun, alih-alih mengoptimalkan produk untuk cetak urethana atau cetak injeksi, DFAM mengoptimalkan produk untuk manufaktur kelas produksi dengan teknologi aditif dengan menganalisis faktor-faktor bersaing untuk mengembangkan desain yang paling efisien.

Manufaktur aditif tidak sesederhana menekan tombol cetak, terutama ketika menggunakan prinsip DFAM untuk merancang bagian untuk kualitas kelas industri sambil meminimalkan biaya produksi. Namun, bagian yang dihasilkan memenuhi performa bagian yang diproduksi secara konvensional sambil mengurangi lead time, menghilangkan biaya tooling, dan memaksimalkan fleksibilitas desain. Memanfaatkan pedoman DFAM sejak awal dalam proses pengembangan produk memungkinkan tim desain produk untuk mengoptimalkan desain mereka untuk menangkap nilai manufaktur aditif.

Ini adalah beberapa prinsip DFAM umum yang perlu dipertimbangkan saat melompat dari manufaktur aditif untuk prototipe ke manufaktur aditif untuk produksi:

Minimalkan overhang dan kurangi ketergantungan pada dukungan

Setiap irisan berurutan dari bagian Anda saat dicetak (misalnya, dalam FDM, DMLS, dll.) bergantung pada lapisan di bawahnya untuk dukungan. Overhang yang besar, bukaan, dan fitur lainnya mungkin memerlukan dukungan tambahan selama pembangunan untuk mencegah perubahan bentuk dan memastikan produk mencapai toleransi performa. Bagian yang dirancang dengan prinsip DFAM akan mandiri, meminimalkan kebutuhan akan fitur pendukung yang dapat menambahkan biaya melalui pemborosan material dan kebutuhan pasca-pemrosesan tambahan. Dan jika dukungan diperlukan, pertimbangan menghemat biaya salah satunya adalah mengoreksi bagian sehingga dukungan ditempatkan di daerah yang tidak menghadap pengguna, di mana tanda dapat diterima. Ini mengurangi waktu penggerindaan dan finishing yang diperlukan dalam pasca-pemrosesan.

Orientasi bagian

Sementara bagian yang diproduksi secara aditif dapat dibangun dalam banyak orientasi, sudut di mana suatu fitur dibangun dapat mempengaruhi toleransinya. Dan karena fitur hanya dapat menyimpang dari spesifikasi sejauh itu sampai mempengaruhi batas toleransi, penting untuk mempertimbangkan rentang orientasi yang mungkin sejak awal dalam proses desain. Dengan cara itu, Anda dapat mengidentifikasi orientasi mana yang paling cocok untuk memproduksi bagian Anda.

Gabungkan rangkaian multi-bagian

Sulit untuk memproduksi bentuk kompleks dengan manufaktur tradisional, yang dapat memerlukan menciptakan beberapa produk sebagai rangkaian multi-bagian. Jika Anda beralih produk Anda dari tradisional ke manufaktur aditif, itu seringkali dapat dikonsolidasikan menjadi bagian lebih sedikit untuk secara signifikan mengurangi biaya rangkaian. Misalnya, saat Steelcase merancang arm cap menggunakan manufaktur aditif, kami mengubah rangkaian tiga bagian menjadi satu bagian yang tak terhenti dengan beberapa zona fungsional.

Memanfaatkan desain generatif untuk mengoptimalkan bagian Anda

Geometri unik yang mungkin melalui proses aditif memungkinkan desainer produk untuk memanfaatkan alat desain generatif (misalnya, optimasi topologi atau struktur lattice) untuk mengoptimalkan struktur bagian Anda berdasarkan ratusan variabel. Dan karena lattice memungkinkan Anda untuk menyesuaikan secara presisi kekuatan dan kepadatan material di berbagai daerah bagian, satu bagian yang utuh dapat memenuhi persyaratan performa yang berbeda di berbagai daerah.

Pertimbangan desain manufaktur aditif yang paling penting

Tidak ada pedoman ini yang mengatasi salah satu hambatan terbesar dalam beralih ke manufaktur aditif kelas produksi: kesenjangan keterampilan desain produk manufaktur aditif. Karena kesenjangan ini, pedoman desain yang paling penting adalah untuk menyelaraskan diri dengan ahli desain produk manufaktur aditif sejak awal setiap proyek DFAM. Mereka akan merekomendasikan modifikasi desain yang akan mengoptimalkan biaya dan performa produk Anda. Dan mereka akan memahami cara mendorong efisiensi di tingkat rantai pasokan melalui produksi sesuai permintaan dan gudang virtual. Semakin cepat Anda melibatkan dukungan desain dan engineering ahli AM, semakin besar manfaat yang Anda peroleh dengan beralih ke aditif.

Tertarik untuk mempelajari lebih lanjut? Pastikan untuk memeriksa artikel kami tentang cara melewati prototipe, dan membuat kasus Anda untuk aditif. Di Fast Radius, kami akan bekerjasama dengan perusahaan di seluruh industri untuk menemukan, merancang, dan mengembangkan bagian atau produk apa pun menggunakan teknologi manufaktur aditif. Pelajari bagaimana tim desain manufaktur aditif yang berpengalaman kami dapat bekerjasama dengan Anda untuk merancang dan mengirimkan bagian kelas produksi yang secara presisi disesuaikan dengan persyaratan performa dan desain Anda. Kami telah membantu perusahaan miliaran dolar menangkap nilai dengan manufaktur aditif, dan dapat membantu Anda dengan aplikasi Anda, juga. Hubungi kami hari ini.

Siap membuat bagian Anda dengan Fast Radius?