什么是DFAM，為什么你要使用它？

如果你對(duì)增材制造感興趣，你很可能會(huì)遇到DFAM這個(gè)詞，它的中文意思是指“為增材制造而設(shè)計(jì)”，這個(gè)詞意味著什么，以及它如何影響所有使用增材制造技術(shù)的人？我們最早接觸這個(gè)詞也是源于一本書。

目前，3D打印機(jī)在制造業(yè)中的普及大約有10年的時(shí)間。雖然這項(xiàng)技術(shù)出現(xiàn)的很早，但它之前主要是用于非常專業(yè)的工作流程中，或用于科研。直到最近這10來年，這項(xiàng)技術(shù)才開始變得平民化，我們才真正看到制造業(yè)采用增材制造技術(shù)，并開始考慮如何將其用于制造新產(chǎn)品。

如果我們把增材制造與其他的制造工藝放在一起對(duì)比，比如看一下注塑成型的發(fā)展歷程，最初幾年使用這項(xiàng)技術(shù)制造的產(chǎn)品也不像現(xiàn)在這樣優(yōu)秀，因?yàn)槲覀內(nèi)匀恍枰獙W(xué)習(xí)如何最大化這項(xiàng)技術(shù)�，F(xiàn)在，我們正在經(jīng)歷增材制造的同一啟蒙階段，學(xué)習(xí)如何優(yōu)化這項(xiàng)技術(shù)。

△SPEE3D的 3D打印機(jī)

雖然3D打印在設(shè)計(jì)師和工程師手中已經(jīng)有10多年了，但主要是用于原型設(shè)計(jì)、測(cè)試或制造打算大規(guī)模生產(chǎn)的產(chǎn)品的副本，以及一些實(shí)驗(yàn)性大規(guī)模定制。我們現(xiàn)在才開始認(rèn)真考慮如何將增材制造用于最終產(chǎn)品，讓它進(jìn)入消費(fèi)者的手中。

現(xiàn)在我們已經(jīng)看到了一些新興的案例，比如增材制造幫助航空航天和汽車領(lǐng)域突破新的性能指標(biāo)，但這些例子仍然是專業(yè)化的。這些現(xiàn)實(shí)世界的例子是一個(gè)非常令人興奮的窗口，但它們不一定適用于更普遍的用途。

因此，我們需要深入了解DFAM的一些核心原則，以及如何接受這些原則，從而更好地利用技術(shù)。就是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造之初同時(shí)考慮到設(shè)計(jì)、增材工藝、增材產(chǎn)品認(rèn)證方法、增材制造生產(chǎn)模式與產(chǎn)能等眾多因素，即增材制造設(shè)計(jì)（DfAM，簡(jiǎn)稱增材設(shè)計(jì)）。

△SRAM 3D打印的曲柄臂

1. 擁抱3D打印技術(shù)的限制

3D打印機(jī)能夠 "制造任何可以想象的幾何形狀 "的說法是不對(duì)的。雖然3D打印技術(shù)已經(jīng)非常接近這一點(diǎn)，但現(xiàn)實(shí)是，每個(gè)制造工藝都有其局限性，無論是像三軸加工中的下切，注塑成型中的拔模角度，還是在增材制造的情況下，每個(gè)特定的技術(shù)是如何為不同的事情進(jìn)行優(yōu)化。

需要對(duì)速度進(jìn)行優(yōu)化？有可能你需要使用FFF或SLS工藝。需要更多細(xì)節(jié)？SLA是更好的選擇。但這只是表面現(xiàn)象，如果你曾經(jīng)做過DFAM的工作，你就會(huì)知道這是怎么回事：你需要為手頭的制造工藝優(yōu)化幾何形狀。不僅僅是為了讓它穩(wěn)定地工作，平衡形式、功能和成本，而是為了讓你最大限度地發(fā)揮該制造技術(shù)為你提供的作用。

2. 考慮整個(gè)系統(tǒng)，而不僅僅是產(chǎn)品或零件

在制造業(yè)的背景下，我們?nèi)绾嗡伎荚霾闹圃煲彩欠浅Ｖ匾�的。在很多宣傳中，�?huì)誤導(dǎo)人們認(rèn)為它可以完全取代所有其他制造工藝的陷阱。但實(shí)際上，今天大多數(shù)產(chǎn)品的制造方式，依然是減材、鑄造或注射成型的混合物�？焖俪尚图夹g(shù)使我們能夠重新思考以前的機(jī)械問題的部件是如何制造的，并開始將它們整合下來。如果你能將熱交換器與你的排氣系統(tǒng)結(jié)合起來，使車輛更輕，同時(shí)還能通過降低車輛的整體溫度來提高性能，從而使你能更努力地推動(dòng)它，那會(huì)怎么樣？

3. 設(shè)計(jì)時(shí)考慮到技術(shù)因素

在設(shè)計(jì)任何產(chǎn)品時(shí)，如何制造是一個(gè)需要在早期考慮的問題，有助于指導(dǎo)整個(gè)產(chǎn)品的方向。無論一個(gè)產(chǎn)品是被分解成像PCB+外殼這樣的東西，還是更加機(jī)械化，這個(gè)東西的制造方式在某種程度上指導(dǎo)著形式和功能。這一原則在增材制造技術(shù)中沒有得到普遍應(yīng)用，部分原因是錯(cuò)誤地認(rèn)為增材制造技術(shù)可以制造任何幾何形狀�？紤]諸如支撐材料的位置、零件的體積、懸垂角度和幾何考慮因素等問題，都是確保你能夠最大限度地利用增材制造的一部分。

4. 考慮增材制造在其他制造業(yè)中的地位

DFAM最令人興奮的是，它不是一個(gè)靜態(tài)的過程。你可以用3D打印機(jī)制造數(shù)以千計(jì)的一次性產(chǎn)品，或數(shù)以千計(jì)的一個(gè)東西。這種靈活性使它成為其他所有制造工藝的一個(gè)了不起的合作伙伴，當(dāng)它們結(jié)合在一起時(shí)，你可以開始看到你的設(shè)計(jì)的巨大好處。無論是簡(jiǎn)單的使用增材制造來生產(chǎn)軟爪，在你的CNC上制造零件，還是使用多種制造工藝的混合來完成一個(gè)項(xiàng)目，當(dāng)你考慮到增材制造如何能夠放大你的其他制造技術(shù)時(shí)，你就可以釋放出更多的創(chuàng)新。


編譯自：3dprintingindustry