Appliquer des principes de conception intelligents pour amplifier les avantages de la fabrication additive

Bien qu'il soit possible d'utiliser la fabrication additive pour reproduire une pièce existante produite à l'aide de méthodes traditionnelles, ce n'est pas la meilleure utilisation de la fabrication additive. Pour optimiser les performances, les économies de coûts et l'utilisation de matériaux d'une pièce, il est préférable de la concevoir à partir de zéro en gardant à l'esprit les opportunités et les contraintes uniques de l'additif. Ou, en d'autres termes, vous devez créer votre produit en utilisant les principes de conception pour la fabrication additive (DFAM).

DFAM s'appuie sur la même idée que la conception pour la fabrication (DFM) - intégrant la planification des processus et le développement de produits. Mais au lieu d'optimiser un produit pour la coulée d'uréthane ou le moulage par injection, DFAM optimise un produit pour la fabrication de qualité de production avec des technologies additives en analysant les facteurs concurrents pour développer la conception la plus efficace.

La fabrication additive n'est pas aussi simple que d'imprimer, en particulier lorsque vous utilisez les principes DFAM pour concevoir une pièce de qualité industrielle tout en minimisant les coûts de production. Mais les pièces résultantes répondent aux performances des pièces fabriquées traditionnellement tout en réduisant les délais, en éliminant les coûts d'outillage et en maximisant la flexibilité de conception. L'utilisation des directives DFAM dès le début du processus de développement de produits permet aux équipes de conception de produits d'optimiser leurs conceptions pour saisir la valeur de la fabrication additive.

Voici quelques principes communs de DFAM à prendre en compte lors du passage de la fabrication additive pour le prototypage à la fabrication additive pour la production :

Minimiser les surplombs et réduire la dépendance aux supports

Chaque tranche successive de votre pièce au fur et à mesure de son impression (par exemple, en FDM, DMLS, etc.) s'appuie sur les couches situées en dessous pour le support. Les grands porte-à-faux, ouvertures et autres caractéristiques peuvent nécessiter un support supplémentaire pendant la construction pour éviter le gauchissement et garantir que le produit atteint ses tolérances de performance. déchets de matériaux et besoins de post-traitement supplémentaires. Et si des supports sont nécessaires, une considération d'économie serait d'orienter la pièce de sorte que les supports soient placés dans des régions qui ne sont pas orientées vers l'utilisateur, où les marques sont acceptables. Cela réduit le temps de ponçage et de finition nécessaire au post-traitement.

Orientation de la pièce

Alors que les pièces fabriquées additives peuvent être construites dans de nombreuses orientations, l'angle auquel une fonction est construite peut affecter ses tolérances. Et parce que les caractéristiques ne peuvent que s'écarter de la spécification jusqu'à ce qu'elles affectent les limites de tolérance, il est important de considérer une gamme d'orientations possibles dès le début du processus de conception. De cette façon, vous pouvez identifier l'orientation la mieux adaptée à la production de votre pièce.

Consolider les assemblages en plusieurs parties

Il est difficile de produire des formes complexes avec la fabrication traditionnelle, ce qui peut nécessiter la création de certains produits sous forme d'assemblages en plusieurs parties. Si vous faites passer votre produit de la fabrication traditionnelle à la fabrication additive, il peut souvent être consolidé en moins de pièces pour réduire considérablement les coûts d'assemblage. Lorsque Steelcase a conçu un capuchon de bras pour la fabrication additive, par exemple, nous avons transformé un assemblage en trois parties en une seule pièce ininterrompue avec plusieurs zones fonctionnelles

Tirer parti de la conception générative pour optimiser votre pièce

Les géométries uniques possibles grâce aux processus additifs permettent aux concepteurs de produits de tirer parti des outils de conception générative (par exemple, l'optimisation de la topologie ou les structures en treillis) pour optimiser la structure de votre pièce en fonction de centaines de variables. Et parce que les treillis vous permettent d'ajuster avec précision la résistance et la densité du matériau dans différentes régions d'une pièce, une pièce contiguë peut répondre à différentes exigences de performance dans différentes régions.

La considération de conception de fabrication additive la plus importante

Aucune de ces directives n'aborde l'un des plus grands obstacles à la transition vers la fabrication additive de niveau production :un manque de compétences en matière de conception de produits de fabrication additive. En raison de cet écart, la directive de conception la plus importante est de vous aligner sur les experts en conception de produits de fabrication additive dès le début de tout projet DFAM. Ils recommanderont des modifications de conception qui optimiseront le coût et les performances de votre produit. Et ils comprendront comment améliorer l'efficacité au niveau de la chaîne d'approvisionnement grâce à la production à la demande et à l'entreposage virtuel. Plus tôt vous impliquez une assistance experte en matière de conception et d'ingénierie de FA, plus les avantages que vous pouvez tirer de votre passage à l'additif sont importants.

Vous souhaitez en savoir plus ? Assurez-vous de consulter notre article sur la façon d'aller au-delà du prototypage et de plaider en faveur de l'additif. Chez Fast Radius, nous nous associons à des entreprises de tous les secteurs pour découvrir, concevoir et développer toute pièce ou tout produit utilisant des technologies de fabrication additive. Découvrez comment notre équipe de conception expérimentée en fabrication additive peut s'associer à vous pour concevoir et livrer des pièces de qualité de production précisément adaptées à vos exigences de performance et de conception. Nous avons aidé des entreprises de plusieurs millions de dollars à créer de la valeur grâce à la fabrication additive, et nous pouvons également vous aider avec votre application. Contactez-nous dès aujourd'hui.

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