買了3D打印機卻不賺錢的3個原因

到了2020年，增材制造終于成為一種成熟的技術(shù),，可以在越來越多的領(lǐng)域用于生產(chǎn)。 在過去十年中,，它完成了技術(shù)炒作周期的整個過程,，最終到達了生產(chǎn)力高峰。

Pankl Racing Systems采用Formlabs技術(shù)生產(chǎn)的定制夾具系統(tǒng)

盡管3D打印技術(shù)最近取得了進步,，但許多3D打印機的擁有者仍未有想象中那么賺錢,。

最大的原因之一是設(shè)備利用率低：沒有足夠頻繁地使用設(shè)備。利用率不足可能是由于缺乏應(yīng)用或技術(shù)不足而引起的,，內(nèi)部嚴重缺乏增材制造的設(shè)計技能,。 當(dāng)設(shè)計人員和工程師不知道如何或何時該使用增材制造時，他們會制造出質(zhì)量差的昂貴零件,。

此外,，導(dǎo)致增材制造難以盈利的原因有以下三種：

1.增材制造工藝仍被誤解

盡管3D打印設(shè)備制造商不斷推出效率更好、性能更好的工業(yè)3D打印設(shè)備,，但是,，如果用戶不熟悉增材制造工藝的基礎(chǔ)知識，則零件設(shè)計永遠不會真正針對3D打印設(shè)計進行優(yōu)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，兩種技術(shù)都無法克服對支撐材料的需求,。通過重新設(shè)計以消除支撐材料為目標,，Blueprint工程師的新設(shè)計，生產(chǎn)成本只有原來的33％,。雖然它在性能上并沒有上面區(qū)別，但是由于對3D打印設(shè)計優(yōu)化有一些簡單了解,，它的生產(chǎn)速度要快得多,。

具有自支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計只是減少時間和材料消耗的一種方法，可以在包括DLP,、FDM,、DMLS、立體光刻等在內(nèi)的許多技術(shù)上進行。

不少3D打印服務(wù)商發(fā)現(xiàn)機器的投資回報率低,，打印失敗頻繁,，難以去除支撐材料或多余的粉末， 還會聽到人們對3D打印技術(shù)的不足提出抱怨,。

2. 附加設(shè)計軟件缺乏可用性

復(fù)雜幾何形狀的設(shè)計發(fā)源地是數(shù)字藝術(shù)世界：概念設(shè)計,，視頻游戲設(shè)計和插圖。 用于進行這些設(shè)計的軟件與工程師,，與用來制造零件的工程CAD軟件完全不同,。 增材制造引入了一種新的設(shè)計規(guī)范，將可制造性引入了最佳設(shè)計中,，打破了傳統(tǒng)制造設(shè)計流程的限制,。

△需要新一代的設(shè)計軟件來進行優(yōu)化設(shè)計，例如布加迪的拓撲優(yōu)化制動鉗

為了填補這一空白,，許多軟件公司都面臨著設(shè)計幾何上可制造零件的挑戰(zhàn),。以下是這些產(chǎn)品及其當(dāng)前局限性的幾個例子。

Autodesk Generative Design是一個簡單的工具,，可以生成幾何體來連接錨點特征,。時至今日，它仍無法實現(xiàn)100％可制造的設(shè)計,，并且輸出需要根據(jù)生成的結(jié)果進行調(diào)整或完全重新設(shè)計,。

Materialize 3-Matic提供了從零件輕量化到數(shù)字紋理化的各種3D打印設(shè)計優(yōu)化模塊。使用過程可能很復(fù)雜,，因為涉及到輸出網(wǎng)格文件的可制造性和文件完整性,，因此仍然值得關(guān)注。

nTopology推出的nTop是一款很有前途的新軟件,，它將生成設(shè)計的形狀與易于理解的幾何圖案結(jié)合在一起,。這是一款相當(dāng)新的軟件，尚未通過廣泛采用的測試,。

用戶必須接受這樣一個事實,，即尚無完美的設(shè)計軟件，我們應(yīng)該將精力集中在選擇創(chuàng)造價值所需的軟件的類型和使用上,。

3. 沒有增材制造思維

除非在產(chǎn)品生命周期的開始就引入增材制造,，否則它不會產(chǎn)生太多價值。沒有在所有部門的支持下,，從項目開始就嵌入增材思維,，就無法獲得必要的CAD數(shù)據(jù)、需求分析或設(shè)計資源,，從而導(dǎo)致失敗和浪費精力,。

為原型進行增材制造的思考，在產(chǎn)品開發(fā)的所有階段，設(shè)計師都應(yīng)接受增材制造的“敏捷”本質(zhì),，假設(shè)每個零件都需要3D打印兩次：一次用于測試,，一次用于使用。

對于夾具和工具,，增材制造通常被視作過于昂貴或過于脆弱,。增加輔助件，提高強度,，減少材料使用,，是改善設(shè)計性能和經(jīng)濟性的方法。

增材制造思考,，必須推動生產(chǎn)3D打印零件設(shè)計的兩件事：保障功能性（包括表面質(zhì)量,、機械負荷和經(jīng)濟性），目標（減輕重量,、降低成本,、改善功能）。設(shè)計師應(yīng)摒棄傳統(tǒng)的制造假設(shè),，并從這兩個考慮重新開始,。

3D打印需要新的思維和多個部門的合作

傳統(tǒng)的制造方法將設(shè)計師束縛在可制造性方面，增材制造的靈活性以前所未有的方式解放了設(shè)計師,。而且,，盡管3D打印將控制權(quán)從制造過程轉(zhuǎn)移到工程師身上，但由于浪費（無論是時間,、材料還是迭代）,，它都會使設(shè)計人員痛苦不堪。
這就是3D打印優(yōu)化設(shè)計技能,，對于實現(xiàn)預(yù)期收益如此重要的原因,。


編譯自：3dprint