Последние пару месяцев я обсуждал проблемы обучения людей использовать конструкцию и материал для технологий использующих аддитивное производство (АМ), для разработки новых и творческих решений, а также инновационных бизнес-моделей, которые нарушают существующие продукты и практику. Достижение  АМ требует понимания как оппортунистических, так и ограничительных аспектов технологии. Различие между этими аспектами было впервые введено группой преподавателей, работающих в Высшей Национальной школе искусств и искусств (ENSAM) в Париже, Франция, и я рассказать Вам о них.

 

Оппортунистические аспекты-вот что движет шумихой. Они включают в себя все то, что стало возможным благодаря AM, что нелегко сделать с помощью традиционного производственного процесса, например, возможность создавать легкие структуры, имитирующие природу, возможность объединять несколько деталей в сборке в один 3D-печатный компонент, а также возможность массовой настройки или функционального класса компонента для различных пользователей и/или применений. Эвристика дизайна для карт AM, которую я выделил в прошлом месяце, является одним из воплощений оппортунистических аспектов AM. Использование этих карт на ранних стадиях проектирования позволяет улучшить творческие решения, создаваемые новичками.

С другой стороны, ограничительные аспекты отражают реалии технологии. Они включают в себя ограничения, присущие послойному изготовлению трехмерного твердого объекта, такие как углы свеса, которые могут нуждаться в опорных конструкциях, тонкие стены, которые могут деформироваться или не строиться должным образом, а также остаточные напряжения, которые могут привести к деформации при нагреве и охлаждении материала. Полный список ограничительных аспектов и соответствующих режимов отказа может быть довольно подавляющим, и важно тщательно сбалансировать ограничительные и оппортунистические аспекты, чтобы дать любому реалистичное представление о том, что AM может или не может достичь. Карты принципов проектирования AM, на которые я ссылался в прошлом месяце, включают в себя некоторые ограничительные аспекты AM наряду с оппортунистическими аспектами; однако было показано, что карты только улучшают новизну и качество идей, генерируемых новичками. Осуществимость этих проектов не рассматривалась в рамках их первоначального исследования.

Доступный бесплатно под лицензией Creative Commons, рабочий лист DFAM предоставляет быстрый контрольный список, чтобы определить, подходит ли деталь для AM. Сюда включены восемь критериев, большинство из которых сосредоточены на ограничительных аспектах АМ. Например, приводятся рекомендации по тонким элементам, неподдерживаемым элементам и концентрациям напряжений, а также рекомендации по допускам и геометрической точности. Простой формат электронной таблицы позволяет легко отфильтровывать плохие проекты, и команда наблюдала снижение на 81% числа плохо спроектированных деталей, напечатанных студентами в их пространстве создания.

 

Хотя рабочий лист был разработан для систем экструзии материалов AM, эти восемь критериев могут быть легко адаптированы к другим процессам AM. Например, мы разработали индивидуальную версию рабочего листа, чтобы помочь компаниям экранировать металлические детали для процессов плавления в порошковом слое. Это делается путем адаптации рейтингов в каждом столбце к конкретной используемой системе AM. Кроме того, новые критерии, такие как степень потребности в постобработке или возможность проверки металлической детали AM, могут быть заменены или добавлены в рабочий лист, если это является важным соображением для процесса AM.

 

Я также использовал рабочий лист DFAM во время мозговых штурмов, чтобы помочь определить детали, которые не подходят для AM. Рабочий лист рекомендует, чтобы часть с низким баллом была переработана для AM. Другими словами, эта деталь не является хорошим кандидатом в своем нынешнем экземпляре для AM.

Хотя учебники и руководящие документы по-прежнему важны, успех рабочих листов DFAM и пользовательских карточек DFAM должен побудить нас более творчески мыслить о том, как мы улавливаем и передаем возможности и ограничения различных процессов AM. Другими словами, нам нужны инновационные методы для захвата и передачи знаний об АМ, чтобы быть более творческими с АМ.