這些腦洞大開的設計開啟了3D打印潛力和產(chǎn)品附加值

增材制造（3D打�。┛梢詮�0到1的創(chuàng)造出一個前所未有的零部件，也可以對原有零部件進行再制造，為它們帶來新的附加價值，如：提升性能，縮小尺寸，集成式的功能，以及輕量化。3D打印具有如此的魅力與其背后精彩的設計方案密不可分，為增材制造而設計（DFAM）的全新設計思維是開啟3D打印潛力的鑰匙。然而骨感的現(xiàn)實是，大多數(shù)設計師是在傳統(tǒng)減材制造教育中成長的，受到原有制造文化所形成的抗拒力，將傳統(tǒng)設計思維轉換成為增材制造而設計的思維模式并不是一件簡單的事情。

所幸的是，設計師們正在為增材制造而設計進行努力，荷蘭2017年增材制造設計挑戰(zhàn)大賽匯聚了全球多個國家設計師的作品，這些作品都是設計師們在3D打印之路上探索的精華成果。

挑戰(zhàn)：功能集成、輕量化…
在2017年的挑戰(zhàn)賽中共有六個入圍的3D打印設計作品，它們應用于先進食品工藝、航空制造、汽車和高新科技行業(yè)。參賽的設計師分為兩個群體：專業(yè)組和學生組。

圖片：Lareka Confectionery Equipment設計的3D打印封口機臂

專業(yè)組的最終獲勝作品是荷蘭的糖果裝備公司Lareka Confectionery Equipment 團隊設計的3D打印封口機臂，這是一個巧克力棒包裝生產(chǎn)線中的機械部件，它是在原有部件基礎上進行再設計的，由于在原有設計基礎上減少了50個零件，并能夠實現(xiàn)更好的溫度調節(jié)功能，這個設計將提升巧克力包裝的質量。

圖片：諾丁漢大學學生設計的3D打印化油器

學生組的最終獲作品出自于英國諾丁漢大學的在校學生Cassidy Silbernagel的之手，Cassidy 同時也是上一屆挑戰(zhàn)賽學生組的獲勝者。Cassidy的獲勝設計作品是一件再設計的3D打印化油器。

3D科學谷了解到，這個作品在設計上的巧妙之處在于將移動結構、浮動結構以及輕量化的內部晶格結構集成在一起，并在不影響零件成型質量的基礎上，對如何減少支撐結構做了考量，這個細心的步驟有助于降低3D打印零部件后處理的難度。Cassidy所使用的晶格建模軟件， 讓設計流程變得更加容易和高效，大大減少了新產(chǎn)品開發(fā)的時間。

圖片：Cassidy 2016年獲勝的3D打印作品

在去年的挑戰(zhàn)賽中，Cassidy的獲勝作品是一件電動摩托車電機外殼，該設計將一個由8個組件組成的電機外殼優(yōu)化為一個整體式的輕量化零件，零件中還集成了布線通道和傳熱空間。

除了以上兩個獲獎作品，還有四個入圍決賽的3D打印設計作品：

圖片：專業(yè)組入圍作品

左圖：整體式熱交換器，設計師為德國西門子公司的 Christoph Kiener博士
右圖：定制化的微型無人機框架，由荷蘭設計師Michael van der Bent所設計

圖片：學生組入圍作品

左圖：超音速風洞測試模型，設計師為印度大學聯(lián)盟的學生團隊
右圖：工業(yè)機器人的輕量化部件，設計師來自俄國圣彼得堡工業(yè)大學

設計師們創(chuàng)造這些作品，離不開設計軟件和3D打印設備的支持，參賽設計師所使用的軟件包括：Altair 的CAE軟件（如：solidThinking Inspire）， 歐特克Netfabb 和Fusion 360 軟件。3D打印設備包括：FDM 3D打印機Ultimaker 和金屬3D打印機AddLab。

來源：3D科學谷
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