干货!3D打印工艺对工业设计行业的重要性

点击次数:更新时间:2021-03-09 10:03:16【打印】

首先我介绍下我分享的内容是3D打印工艺对工业设计行业的重要性。
 
研究表明,产品的生产成本80%是在设计阶段决定的,设计阶段是控制产品成本的重要环节。现代工业的快速发展离不开现代工业设计手段的不断进步,工业设计是企业提高竞争力的重要手段,在企业的产品研发流程中,工业设计始终起着总揽全局的重要作用。

在工业设计流程中,模型制作是重要的环节,从纯手工模型制作到半机械化模型制作到现代3D打印手板模型制作的进步是现代制造技术进步的一个缩影,其中手板模型制作虽然是先进的辅助设计技术,但受到的重视还不够。

下面从工业设计流程的不同阶段谈谈手板模型制作的重要性:
 
一、设计优化
 
 现代工业设计涵盖的内容十分广泛,小到回形针、圆珠笔,大到飞机,轮船,无不包含着现代工业设计的影子,但是如此众多的产品,其设计方法并不相同。比如日用小家电产品,一方面可以通过计算机直接进行设计,另一方面也可以通过逆向工程技术进行三维测绘获得三维造型数据,得到原始模型的电脑数据后再进一步通过快速模型设备加以复制,就可极大地提高设计效率。

二、设计讨论
 
在产品设计的过程中,讨论十分重要,可视化是产品设计表达的重要环节,是设计讨论的基石。在设计创意阶段,使用最多的往往是基于图纸的2D表现,然而到了中后期,设计的表现将更加具体,应该采用更为具体直观的手板模型作为讨论的对象。与平面的2D表现相比,手板模型有着无法替代的优势。手板模型可以使产品的细节更加明确,产品的视觉感受更加直观,在协调整个团队的工作方面优势明显。设计人员可以通过直接的握持感受鼠标的使用效果,使鼠标造型的讨论建立在更加真实的基础上,这是平面图纸所无法替代的。

三、功能测试
 
手板模型的制作可以做一定的功能测试,可以模拟产品最终的形态,包括功能形态,曲面形态等,模型制作可以允许设计者在模型动态模拟,内部结构上获得最为直观的了解。如使用具有一定强度的材料,就可以制造出包含有内部结构的功能型手板模型,以检验产品的结构是否合理,壁厚是否符合要求,运动部件是否顺畅等。也可以用手板模型作空气动力学检验。如在汽车、高速列车或航天器等需要高速运动物体的设计方面,可以制作1:1的模型,将其放进风洞中,进行直观的空气动力学研究。

四、降低成本
 
一个花费1000元模型制作检验出来的设计缺陷,如果投入生产,投入市场,可能造成1000万元的巨额损失,在很多时候,这一问题往往是致命的。设计过程的稳步推进十分必要,所以在产品设计早期及时发现产品设计过程中的缺陷,及时修正,从而避免后续生产的问题十分重要,其中模型制作是我们可以利用的重要环节,如果成本超出设计之初的设想,可以及时进行调整,直至达到成本既定的目标范围。手板模型的制作是企业成本控制的有效手段。

总体而言,随着现代加工技术的进步,手板模型的制作技术越来越完善,手板制作的成本也在不断下降,在此基础上,应更加要重视手板模型在工业设计整个流程中的作用,使其积极因素得以充分发挥,提高设计效率,降低研发风险,使工业设计整体水平得到更大的提高。
 
3D打印手板优势:
 
1、 仅需几个小时至几十个小时即可完成一套或几套原型样件的制造,产品研发周期可以缩短40%以上;
 
2、无需机加工、翻模或开模,可直接快速打印原型样件,大大降低产品研发成本;
 
3、尺寸精度可满足工业级装配要求,塑料样件尺寸精度可达±0.1mm,金属样件尺寸精度可达±20μm;
 
4、 塑料样件选用优质的尼龙12工程塑料材料,具有高强度、高韧性、耐磨、耐腐蚀、耐温等出色性能。
 
5、快速样件可满足多种条件苛刻的测试要求,例如风洞试验(3000转/分钟),水压及流量测试(万次以上)
 
6、可加工各种复杂曲面及异形结构,一次性加工完成。

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