当涉及到直接数字制造时，装配商可能会认为这种“原型”和“制造”技术与他们无关。然而，在这样做的时候，他们可能会忽视任何装配过程中最重要的一个方面:夹具和夹具。

才有意义。它们也可以使人模糊。

采取快速原型设计。还是应该是快速制造？直接数字制造方法怎么样？添加剂制作？怎么样......好吧，你明白了。这里的突出点是，这些术语都没有包括“组装”这个词。

事实上，在直接数字制造业（或DDM-根据制造工程师协会的首选期限）时，汇编者可能认为这种“原型”和“制造”技术并不真正关心它们。然而，在这样做的时候，他们可能会忽视任何装配过程中最重要的一个方面:夹具和夹具。

这些设备不仅经常非常昂贵，它们可能是耗时，令人沮丧的难以生产和更换。新工具的交货时间通常在几周内测量。如果最终产品结果不完全是您想要的，那么，这太糟糕了 - 管理希望让新设备上运行！

沿着这些相同的线，在一件工具的情况下应该突破，更换它可以是噩梦。在许多情况下，可能需要更加完善的陪审团钻机来才能延续您，直到您可以替换。反过来，这可能导致质量问题和增加的废料。陪审团常常变得永久性。

现在想象一下，如果能够在没有任何外部帮助的情况下，随心所欲地制造出哪怕是最复杂的夹具和夹具，那会是什么样子。不再需要担心你的公司的模具部门或外部供应商误解你的图纸。不用再配合别人的工作安排了。

更好的是，想象一下能够在数小时内创建工具，而不是数天或数周。听起来好得令人难以置信吗?事实上，由于今天的DDM技术，这在很大程度上是可能的。

这个怎么运作

现代快速成型系统的工作原理是，将要生产的部件的CAD文件切片成数千个数字“层”，厚度从0.0005英寸到0.01英寸不等。然后，机器通过各种不同的技术，包括立体平版印刷、激光烧结和熔融沉积建模，沉积数千层相应的金属或塑料层来制造实际的零件。

在立体光刻技术(SLA)中，平台被放置在一大桶uv固化树脂中，然后激光描画出每一层的轮廓，固化塑料。在一片薄片的图案固化后，平台降低单层厚度的距离，然后激光描摹出下一片薄片——它固化在它下面的一片薄片上。这个过程一直持续到机器创建一个完整的3D对象。

类似地，利用激光烧结（LS），激光束在紧密的光敏粉末层的表面上横向横向横线。激光器的热量然后烧结，或粘合，粉末产生物理物体。

相比之下，利用熔融沉积建模（FDM），机器通过加热的喷嘴构成每个添加剂层，该喷嘴挤出塑料的薄珠，立即将其粘合到下层的层。从线圈上展开的塑料长丝提供给喷嘴的材料流。

在实践中，所有三种技术都可用于制造几乎无限的复杂形状阵列。然而，所得组件在其物理性质方面倾向于不同，因此为特定应用选择正确的技术非常重要。

例如，SLA可用于制造各种材料的物体，从较软的塑料到刚性的高温陶瓷填充树脂。因此，它被用于生产从设计原型到成型工具的主模式的所有东西。

同样，LS也可以用于制作坚固的功能性材料，如玻璃填充的尼龙，甚至不锈钢。然而，循环时间往往较长，因为零件需要较长的冷却时间才能处理。

虽然FDM没有提供完全一样的光洁度和详细的LS和SLA，它允许使用的强大的生产级热塑性塑料，如ABS，聚苯砜和聚碳酸酯。因此，当涉及到固定和夹具应用时，通常是首选技术。

DDM在行动中

就具体应用而言，它仍处于非常早期的阶段。然而，自动柜员机制造商Diebold Inc. (OH, North Canton)为这种技术的潜力提供了一个极好的例子。

最初，该公司从Stratasys Inc.（伊甸园大草原，MN）购买了FDM Titan机器，用于制造实际的产品组件和子组件。但是，在公司也使用该设备以在实际装配中使用的产品的低成本工具，并不需要很长时间。具体示例包括用于组装每个ATM机器键盘和隐私屏蔽的夹具。

“使用传统加工方法生产夹具很容易需要一个星期....FDM使我们能够在四分之一的时间内以一半的成本生产装配和加工夹具，”Diebold高级机械工程师Rich Lute说。“夹具的精度可以达到0.005英寸，这对于这种应用来说是绰绰有余的。”

使用来自Stratasys的FDM机器的另一项设施是德国雷根斯堡的BMW工厂。根据宝马工程师Gunter Schmid，DDM过程不仅提供更快的周转时间，它允许他创造平衡，曲线，符合人体工程学的友好工具，可能无法脱颖而出。在特定的夹具中，BMW生产的是用于安装模型徽章和保险杠组件的BMW。特别是后者利益使用DDM技术。

Schmid说:“我们设计的工具往往无法与机加工或模压部件相匹配。”他举了一个夹具的例子，在该夹具中，他的部门能够将总重量减少近3磅，即72%。“这看起来可能不多，但当一个工人在轮班中使用工具数百次时，就会产生很大的不同。”

Terry Woplers of Treat Product开发咨询公司Wohlers Associates Inc.（CORINS Fort Collins Fort Collins）表示，航空航天行业 - 这往往采用快速制造，为喷气机的空气管道生产复杂的组件 - 也越来越多地利用快速制造设备制造定制钻导轨，夹具和夹具等物品。

简化流程

补充这种设计灵活性是整体过程灵活性的增加，这使得工程师将注意力集中在夹具本身上，而不是克服的制造限制。建立一个简单的夹具，旧式的方式经常需要多次会议来熨烫，如设计，调度，原型和最终检查和接受等。

然而，快速原型咨询公司T.A. Grimm & Associates Inc. (Edgewood, KY)的总裁托德•格林(Todd Grimm)解释说，在快速原型机的帮助下生产工具时，许多步骤都消失了。

“直接数字制造不仅快速，它很高效，”格林说。“如果提供直接访问公司的快速原型机，制造工程师可以独立设计和生产新夹具。这个过程的“自我服务”性质消除了对他人的时间表，队列和优先事项的所有依赖关系。“

维修和维护也是如此:用格林的话来说，“一旦发现问题，公司就可以设计出一种可以在一天内实现的固定解决方案。”所有这些都需要3D CAD数据、机器容量和材料。”

所有这一独立性和效率的最终结果不仅缩短了交货时间和更少的停机时间，而且更好的工具。由于更容易生产，制造工程师可以选择创建多个版本以最大限度地提高装配线的性能。

沿着同样的路线，制造商不再需要库存替代工具，以预测未来可能的问题。因为新的夹具和夹具可以在大约几小时内从头开始制作，所有必要的是一个CAD文件，可以在需要时创建新的部件。

“制造工程师现在有机会原型和评估夹具设计的多次迭代，”格林说。“在收到传统过程的报价需要的时间内，直接数字制造提供了保持制造轧制的夹具。”

当然，对于许多公司来说，为了生产固定装置而购买通常非常昂贵的设备——快速原型机的成本从1.5万美元到几十万美元不等——在经济上是没有意义的。然而，这些公司仍然可以从快速制造的速度中受益，将工作外包给任何数量的快速原型工作车间之一。

授予，您不能简单地插入您的CAD文件，从第二天早上转出灯光并有一个全新的夹具等待您的新夹具，如果您拥有自己的机器，您可以的方式等待您的方式。但是，您仍然可以预期比使用传统机器店的时间更快。多年来，设计师在订购像Redeye RPM（Eden Prairie，Mn）这样的公司订购原型时，越来越少的周转时间。没有理由制造商在订购固定装置时不应期望相同的服务。

作为一个额外的好处，这种外包允许公司及其制造工程师获得一些良好的现实世界经验，以便在那里的不同类型的快速原型技术的优势和弱点进行良好的现实体验，而无需制造任何重大投资。

如果公司为自己的快速成型机投资有意义，工程师可以自信，他们正在选择最佳系统以获得其特殊需求。“外包是测试水域的好方法，”沃尔斯说。