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，可以在越來越多的領域用于生產(chǎn)。 在過去十年中，它完成了技術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技術生產(chǎn)的定制夾具系統(tǒng)

盡管3D打印技術最近取得了進步，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備利用率低：沒有足夠頻繁地使用設備。利用率不足可能是由于缺乏應用或技術不足而引起的，內(nèi)部嚴重缺乏增材制造的設計技能。 當設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打印設備制造商不斷推出效率更好、性能更好的工業(yè)3D打印設備，但是，如果用戶不熟悉增材制造工藝的基礎知識，則零件設計永遠不會真正針對3D打印設計進行優(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，兩種技術都無法克服對支撐材料的需求。通過重新設計以消除支撐材料為目標，Blueprint工程師的新設計，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。

具有自支撐結構的設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)的許多技術上進行。

不少3D打印服務商發(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打印技術的不足提出抱怨。

2. 附加設計軟件缺乏可用性

復雜幾何形狀的設計發(fā)源地是數(shù)字藝術世界：概念設計，視頻游戲設計和插圖。 用于進行這些設計的軟件與工程師，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計規(guī)范，將可制造性引入了最佳設計中，打破了傳統(tǒng)制造設計流程的限制。

△需要新一代的設計軟件來進行優(yōu)化設計，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計幾何上可制造零件的挑戰(zhàn)。以下是這些產(chǎn)品及其當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％可制造的設計，并且輸出需要根據(jù)生成的結果進行調(diào)整或完全重新設計。

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

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

用戶必須接受這樣一個事實，即尚無完美的設計軟件，我們應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)、需求分析或設計資源，從而導致失敗和浪費精力。

為原型進行增材制造的思考，在產(chǎn)品開發(fā)的所有階段，設計師都應接受增材制造的“敏捷”本質(zhì)，假設每個零件都需要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）。設計師應摒棄傳統(tǒng)的制造假設，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計師。而且，盡管3D打印將控制權從制造過程轉(zhuǎn)移到工程師身上，但由于浪費（無論是時間、材料還是迭代），它都會使設計人員痛苦不堪。
這就是3D打印優(yōu)化設計技能，對于實現(xiàn)預期收益如此重要的原因。


編譯自：3dprint