采取从多个组件组装并将其减少到一个3D印刷部分的部件具有明显的益处，如重量减轻。但是还有其他价值命题，从设计阶段开始，达到最终使用的安全性和可靠性。

举一个示例的空气管道。原件，常规制造的设计由16个单独的组件 - 外壳，内部挡板以及螺钉和垫圈组成。现在，使用3D打印机拍摄该部件并重新设计制造：一部分，一个组件。或者，在复杂性刻度的另一端，占据涡轮叶片组件的示例，该组件从300分量减少到单个部件。

“当你看着重新进入与单一的综合成分完全相同的重新进展时，显然，这里的第一个影响是一个部分，一个部件号，”3D系统的高级应用开发副总裁Patrick Dunne说。“这是一个需要认证的一部分，一个蓝图。”

正如他解释的那样，价值主张超出了最终产品。它首先在设计阶段开始，工程师设计了一个单一部分，记住了最终功能，而不是16个零件，工程师设计用于制造组件。

“所以价值主张在开始考虑使用添加剂制造作为生产工具时，就开始了。”“这不仅仅是生产价值的主张;这是设计简化的价值。没有涉及的工具。劳动力较少。我总是说3D打印只是一个自动化的子集。如果您想到大会，所有工厂的工人，他们正在做的是大会。如果您忘记放入螺丝，则会有机会出现错误。或者在焊接部件的情况下，孔隙率或焊接中的缺陷或空隙的机会较少。“

为了了解更多关于合并部件装配的知识，《器具设计》向邓恩询问了他对合并部件装配的见解。

家电设计：您是否曾发现过3D印刷的工程师恢复到传统的思维设计的设计许多小型部件，然后必须像传统的制造那样组装。或者是零件整合太固有于3D打印，以发生这种情况吗？

帕特里克邓恩：这是一个非常好的问题。通常，如果您将设计用于3D打印机的传统制造设计的CAD文件，则只需更昂贵。你根本不挖掘任何价值。这是一些公司在基准测试时犯的错误。他们会字面地发送20个STL文件并要求您打印它们，然后它们将完全焊接。他们会看着它并“好吧，比铸造更贵，我们为什么要这样做？”然后他们会走上别的东西。它就像任何技术一样，如果你不明白价值命题，你往往不要挖掘它。如果您不使用它，则无法导出任何值，并且您误解了该功能。

广告：部分整合的局限性是什么，在哪里是前卫，嵌入式电子产品？关节，铰链，移动零件？

邓恩：有很少的嵌入式电子产品继续，对你诚实。大多数是更学院或更实验的。

集成机制是整合组件的衍生，我们确实看到了这一点。有一个很好的例子，一个公司以前有一个活铰链的电子外壳。该公司花了几个月的时间，试图用3D打印出一种可行的活铰链，一种可以打开和关闭的非常薄的塑料薄片。实际上，用3D打印机制作一个像注射成型的活铰链一样好的活铰链是相当困难的，这只是因为塑料类型的性质和所使用的一些塑料的延展性。

所以公司花了几个月试图改进生活铰链。在他们意识到的那一天结束时，为什么要在建造一个真正的铰链时建立一个活着的铰链，一个带有实际轴的铰链？因此...... CAD文件基本上是一个组装的铰链组件，它们完美地工作，它们比注塑成型的生活铰链更好。你可以无休止地打开和关闭它;它们还集成了闩锁机构，就像一点搭扣一样。他们再次结束了一个产品，那更好。

但是，该解决方案是反映的是一名工程师在盒子外面思考，而不是试图采取传统的注塑设计并将其丢弃到3D打印机中并期望利用该值。3D打印是工具箱中的另一个工具，具有强度和缺点，但在设计复杂性时具有非常显着和独特的功能。这就是他们用这一铰链攻丝的东西。

广告：与您在远离传统思维中的表现相同。

邓恩：对，当我与不同公司的工程师合作时，您可以在设计师获得它时立即讲述，因为直接脱离他们正在生产我呼叫设计功能与制造的设计。

传统的设计进程真的是一个妥协功能来制造一些产品的过程。当您设计制造时，它是一个妥协的过程。能力损害。Whereas with 3D printing, when you’re working with an engineer, and you see they are no longer thinking about these traditional rules that they’ve learned about how they should and shouldn’t design their product, and they’re thinking more in terms of designing for functionality, and disregarding the constraints of design for manufacture, essentially.

广告：展望未来，是否有新材料将允许整合过去可能不可能的部件？

邓恩:在金属方面，如果你看看现在的钛，3D打印机生产出来的钛比铸钛好，明显比铸钛好。他们现在推出的一些医用级钛具有抗循环疲劳、韧性强的特性。这真的很有趣，对吧，因为传统上人们会对自己说，“你从3D打印得到的材料无法与传统制造的部件相比。”但现在的趋势是，似乎我们已经准备好了，3D打印技术的性能将超越传统制造的能力。

广告：那有可能吗？

邓恩：在钛的情况下，您正在服用基本的纯钛，并在氩环境中产生粉末而不会暴露于氧气。您可以将其放入一台机器，该机器在纯粹的环境中，在每百万百万百万次氧气水平上建造钛。因此，即使在铸件中，您也会获得微结构纯更温柔的金属部件。通过铸造，坩埚污染，倒入模具和散装冷却的毛孔的湍流。

我们现在看到的是，当面临逆境时，我认为我们将看到一个临界点，我们将使用数字技术生产零件，而不是模拟技术。如果你把铸造看作一个模拟过程，熔化和浇注，有气体，体积冷却，收缩，张力和变形。与之相反的是，在数字化过程中，你是在非常高频率功率控制的激光下制造那个组件的每一个体素。在某种程度上，使用传统技术比使用数字技术风险更大。

广告：部分合并的某些方式会降低风险？

邓恩:如果你看电气的涡轮刀片组件，传统上是300份。它需要60名设计工程师设计和工程师300件。该产品的统一版本，它是一个文件。这是零件整合率为300：1。而且，因为你没有设计需要拼凑的单个组件拼凑在一起，它从60名设计工程师到八个设计工程师，这是显着的。

当您从300份到一个部件时，它更简单，简单的子集是时间和金钱和错误，并且不适合在一起和供应商和认证。

最大的问题是风险规避。如果你有300个单独的部件都暴露在风险中，然后你组装这300个部件，每一条焊接线，每一个螺栓，每一个需要检查的东西都代表着风险，代表着不确定性，代表着故障点。或者，如果是一个单独的部分，没有焊接线。

广告：现在是因为在不可能的添加剂制造之前，现在可能是什么零件？

邓恩:在医疗中，脊柱融合笼是一个非常好的例子。最佳融合笼具有两个特性。一个，它是否具有集成在几何形状中的多孔格子结构。多孔格子结构的目的是双重的。一个，它允许骨骼发起，所以你得到了被称为骨核的内容。你在骨骼和植入物之间得到了一个非常好的融合。骨细胞将生长成孔隙率。而第二件事是工程师能够选择性地调节镶嵌物内晶格结构的密度，使得它以反射真正的骨结构的方式弯曲。

如果你观察真正的骨骼结构，它本质上是一个晶格结构。通过在植入物中植入晶格结构，可以防止应力屏蔽现象的发生。传统的机械加工的钛植入物，它们在机械上很结实，但数控加工的植入物的问题是植入物上下和后面的骨骼结构有磨损的趋势，这是萎缩的功能。因为如果植入物保持了所有的张力和压力，那么身体就会开始溶解骨细胞并移除它们因为它们没有任何功能。但通过有意地在植入物中植入柔韧性和柔弱性，他们阻止了压力屏蔽。

因此，如果您查看医疗行业和正在利用3D打印机的所有大型植入公司，它们都会生产比他们能够使用常规技术生产的更好的植入物。因此，它可以实现新的产品和新功能。

这段采访是经过剪辑的。