DfAM增材設(shè)計:不囿于工藝,不懼于未來,不憚于突破
從古至今,人類一直在探索突破想象力與創(chuàng)造力的極限,巨大如復(fù)活節(jié)島上神秘的石像,奇特如波蘭北部索波特市慵懶的彎曲屋……隨著技術(shù)的進步,人們不再受限于材料和成型工藝,更多的想象力被廣泛應(yīng)用在工業(yè)、建筑、醫(yī)療、生活。?
▌DfAM助力增材制造更進一步
在各個行業(yè)的工作中,工程師通常會遇到很多難題:設(shè)計服從于傳統(tǒng)的技術(shù)?還是性能質(zhì)量讓位于創(chuàng)意想法?如何兼顧創(chuàng)意與性能,成為大家廣泛關(guān)注的問題。帶領(lǐng)各個行業(yè)突破思維束縛及制造方法束縛的DfAM增材制造設(shè)計應(yīng)運而生。?
在剛剛過去的亞洲最大的3D打印技術(shù)展覽會2021 TCT Asia上,各家百花齊放,設(shè)備與材料琳瑯滿目。安世亞太精心設(shè)計了四大展示區(qū)域——行業(yè)賦能、技術(shù)堆棧、硬件設(shè)備及生產(chǎn)基地規(guī)劃,通過聚焦不同行業(yè)實際應(yīng)用,推動產(chǎn)業(yè)升級。令人詫異的是,擁有豐富設(shè)備研發(fā)經(jīng)驗的安世亞太,此次卻并沒有帶來3D打印設(shè)備展示,這是怎么回事呢??
這是因為安世亞太意識到,隨著增材制造技術(shù)的發(fā)展,增材設(shè)備一定會是未來的生產(chǎn)工具,但不是主導(dǎo)行業(yè)發(fā)展的唯一落腳點,如何推動設(shè)備更好的服務(wù)于增材產(chǎn)品設(shè)計,推動產(chǎn)業(yè)升級,通過技術(shù)滿足產(chǎn)品使用者乃至供應(yīng)鏈的需求才是重中之重。?此次展會,安世亞太最惹人注目的,無疑是提出的DfAM增材設(shè)計概念。
▌打開設(shè)計制造一體化新局面
?DfAM,來源于《A Practical Guide to Design for additive Manufacturing》(中文譯名:《增材制造設(shè)計(DfAM)指南》),簡單理解就是在產(chǎn)品設(shè)計制造之初同時考慮到設(shè)計、增材工藝、增材產(chǎn)品認證方法、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(DfAM,簡稱增材設(shè)計)。DfAM恰好與安世亞太提出的“基于增材思維的先進設(shè)計與智能制造一體化”解決方案高度契合。2021年初安世亞太正式將增材行業(yè)關(guān)于設(shè)計的專著翻譯并推薦給業(yè)內(nèi)同行,希望借此機會共同推動國內(nèi)增材制造設(shè)計技術(shù)的發(fā)展。
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DfAM是應(yīng)用于增材制造工藝的可制造性設(shè)計,可實現(xiàn)對產(chǎn)品零件、組件、系統(tǒng)甚至生產(chǎn)模式進行重新設(shè)計,已經(jīng)成為基于增材思維的先進設(shè)計與智能制造的全新設(shè)計范式。
增材設(shè)計的核心技術(shù)是正向設(shè)計技術(shù),包括創(chuàng)成式設(shè)計技術(shù)、拓撲優(yōu)化設(shè)計技術(shù)、參數(shù)優(yōu)化技術(shù)、仿真驅(qū)動的分析技術(shù)等。同時通過增材技術(shù)通用底層技術(shù),如微通道散熱、多尺度力學(xué)設(shè)計、晶格結(jié)構(gòu)設(shè)計、隨形冷卻、折疊機構(gòu)、紋理結(jié)構(gòu)、個性化定制設(shè)計、梯度材料等,體現(xiàn)出增材技術(shù)滿足產(chǎn)品功能需求的材料成型特征與獨特優(yōu)勢。
▌DfAM賦能行業(yè)未來發(fā)展
在TCT展會中,安世亞太集中展示了五大行業(yè)解決方案,通過提升產(chǎn)品性能質(zhì)量和生產(chǎn)效率,助力工業(yè)行業(yè)完成升級迭代;以數(shù)字化齒科及骨科康復(fù)解決方案的設(shè)計與應(yīng)用,推動國內(nèi)高性能醫(yī)療器械的突破發(fā)展;通過客制化解決方案,滿足新時代消費人群消費者對個性化、實用、顏值以及科技感的要求;以增材思維驅(qū)動建筑數(shù)字化制造, 在建筑結(jié)構(gòu)、建筑組件、建筑內(nèi)裝與景觀類建筑打印技術(shù)上深入研發(fā);緊隨國家產(chǎn)教融合政策步伐,與300+高校合作,為增材制造領(lǐng)域提供大批人才。
除此之外,安世亞太還展示了完整的增材設(shè)備矩陣體系,涵蓋金屬打印、尼龍打印、光固化打印、高分子粉末燒結(jié)等多種工藝技術(shù),并創(chuàng)新性的推出桌面型、專用型、打樣型、生產(chǎn)型四大類增材制造設(shè)備,以及金屬粉末材料、光敏樹脂材料、陶瓷材料、鑄造線材、建筑材料等自研材料。
對設(shè)備和材料技術(shù)的研究,也可以夯實我們的底層技術(shù),更加了解增材制造以及增材制造實現(xiàn)過程中的技術(shù)問題,進而優(yōu)化我們的增材設(shè)計。?未來,安世亞太將繼續(xù)深入探索DfAM增材制造設(shè)計更多可行性,通過一款款創(chuàng)新性產(chǎn)品帶動一個產(chǎn)業(yè)數(shù)字化變革,通過一個個突破性技術(shù)帶動行業(yè)升級,為各個產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè)賦能。
通過有效的面向增材的設(shè)計,可以發(fā)掘產(chǎn)品性能空間,提高生產(chǎn)效率,優(yōu)化3D打印制造流程,節(jié)省時間和生產(chǎn)成本。從根本上改變傳統(tǒng)制造所欠缺的站在系統(tǒng)高度上把握產(chǎn)品設(shè)計、工藝設(shè)計和制造過程,避免設(shè)計與工藝以及工藝與材料之間脫節(jié),甚至相互割裂對立的現(xiàn)實局面,打開設(shè)計制造一體化新局面。