Общие принципы конструирования для 3D-печати

Design for Additive Manufacturing (DfAM) — методология проектирования деталей с учетом специфических возможностей и ограничений аддитивных технологий. Правильное конструирование под 3D-печать позволяет сократить время производства на 30–50%, снизить расход материала и улучшить механические свойства изделия.


Общие принципы конструирования для АП

1. Думайте слоями

В отличие от традиционного производства, 3D-печать создает детали послойно. Это накладывает ограничения:

Ориентация детали критична:

  • Горизонтальные отверстия печатаются лучше вертикальных
  • Прочность вдоль слоев выше, чем между ними (анизотропия в FDM/FFF)
  • Видимость слоев зависит от ориентации относительно рабочего стола

Рекомендация: Располагайте деталь так, чтобы направление основных нагрузок совпадало с направлением слоев (особенно критично для FDM и SLM).

2. Используйте геометрическую свободу АП

Аддитивные технологии позволяют создавать:

  • Внутренние каналы без сборки (охлаждающие/смазочные каналы в одной детали)
  • Сотовые и решетчатые структуры (снижение веса на 40–70% при сохранении жесткости)
  • Органические формы (топологически оптимизированные конструкции)
  • Сборки “все в одном” (шарниры, защелки, встроенные подшипники)

Пример: В авиации кронштейн весом 300 г после топологической оптимизации и печати на SLM весит 120 г при той же прочности.

3. Минимизируйте постобработку

Проектируйте деталь так, чтобы:

  • Критичные поверхности не требовали механической обработки
  • Резьбовые отверстия располагались вертикально (меньше деформаций)
  • Посадочные места под подшипники/валы можно было обработать на ЧПУ без переустановки детали