买了3D打印机却不赚钱的3个原因

到了2020年，增材制造终于成为一种成熟的技术，可以在越来越多的领域用于生产。 在过去十年中，它完成了技术炒作周期的整个过程，最终到达了生产力高峰。

Pankl Racing Systems采用Formlabs技术生产的定制夹具系统

尽管3D打印技术最近取得了进步，但许多3D打印机的拥有者仍未有想象中那么赚钱。

最大的原因之一是设备利用率低：没有足够频繁地使用设备。利用率不足可能是由于缺乏应用或技术不足而引起的，内部严重缺乏增材制造的设计技能。 当设计人员和工程师不知道如何或何时该使用增材制造时，他们会制造出质量差的昂贵零件。

此外，导致增材制造难以盈利的原因有以下三种：

1.增材制造工艺仍被误解

尽管3D打印设备制造商不断推出效率更好、性能更好的工业3D打印设备，但是，如果用户不熟悉增材制造工艺的基础知识，则零件设计永远不会真正针对3D打印设计进行优化(DFAM，design for additive manufacturing )。

例如，DLP和FDM 3D打印每年都得到更快、更好的材料。但是，两种技术都无法克服对支撑材料的需求。通过重新设计以消除支撑材料为目标，Blueprint工程师的新设计，生产成本只有原来的33％。虽然它在性能上并没有上面区别，但是由于对3D打印设计优化有一些简单了解，它的生产速度要快得多。

具有自支撑结构的设计只是减少时间和材料消耗的一种方法，可以在包括DLP、FDM、DMLS、立体光刻等在内的许多技术上进行。

不少3D打印服务商发现机器的投资回报率低，打印失败频繁，难以去除支撑材料或多余的粉末， 还会听到人们对3D打印技术的不足提出抱怨。

2. 附加设计软件缺乏可用性

复杂几何形状的设计发源地是数字艺术世界：概念设计，视频游戏设计和插图。 用于进行这些设计的软件与工程师，与用来制造零件的工程CAD软件完全不同。 增材制造引入了一种新的设计规范，将可制造性引入了最佳设计中，打破了传统制造设计流程的限制。

△需要新一代的设计软件来进行优化设计，例如布加迪的拓扑优化制动钳

为了填补这一空白，许多软件公司都面临着设计几何上可制造零件的挑战。以下是这些产品及其当前局限性的几个例子。

Autodesk Generative Design是一个简单的工具，可以生成几何体来连接锚点特征。时至今日，它仍无法实现100％可制造的设计，并且输出需要根据生成的结果进行调整或完全重新设计。

Materialize 3-Matic提供了从零件轻量化到数字纹理化的各种3D打印设计优化模块。使用过程可能很复杂，因为涉及到输出网格文件的可制造性和文件完整性，因此仍然值得关注。

nTopology推出的nTop是一款很有前途的新软件，它将生成设计的形状与易于理解的几何图案结合在一起。这是一款相当新的软件，尚未通过广泛采用的测试。

用户必须接受这样一个事实，即尚无完美的设计软件，我们应该将精力集中在选择创造价值所需的软件的类型和使用上。

3. 没有增材制造思维

除非在产品生命周期的开始就引入增材制造，否则它不会产生太多价值。没有在所有部门的支持下，从项目开始就嵌入增材思维，就无法获得必要的CAD数据、需求分析或设计资源，从而导致失败和浪费精力。

为原型进行增材制造的思考，在产品开发的所有阶段，设计师都应接受增材制造的“敏捷”本质，假设每个零件都需要3D打印两次：一次用于测试，一次用于使用。

对于夹具和工具，增材制造通常被视作过于昂贵或过于脆弱。增加辅助件，提高强度，减少材料使用，是改善设计性能和经济性的方法。

增材制造思考，必须推动生产3D打印零件设计的两件事：保障功能性（包括表面质量、机械负荷和经济性），目标（减轻重量、降低成本、改善功能）。设计师应摒弃传统的制造假设，并从这两个考虑重新开始。

3D打印需要新的思维和多个部门的合作

传统的制造方法将设计师束缚在可制造性方面，增材制造的灵活性以前所未有的方式解放了设计师。而且，尽管3D打印将控制权从制造过程转移到工程师身上，但由于浪费（无论是时间、材料还是迭代），它都会使设计人员痛苦不堪。
这就是3D打印优化设计技能，对于实现预期收益如此重要的原因。


编译自：3dprint