这些脑洞大开的设计开启了3D打印潜力和产品附加值

增材制造（3D打印）可以从0到1的创造出一个前所未有的零部件，也可以对原有零部件进行再制造，为它们带来新的附加价值，如：提升性能，缩小尺寸，集成式的功能，以及轻量化。3D打印具有如此的魅力与其背后精彩的设计方案密不可分，为增材制造而设计（DFAM）的全新设计思维是开启3D打印潜力的钥匙。然而骨感的现实是，大多数设计师是在传统减材制造教育中成长的，受到原有制造文化所形成的抗拒力，将传统设计思维转换成为增材制造而设计的思维模式并不是一件简单的事情。

所幸的是，设计师们正在为增材制造而设计进行努力，荷兰2017年增材制造设计挑战大赛汇聚了全球多个国家设计师的作品，这些作品都是设计师们在3D打印之路上探索的精华成果。

挑战：功能集成、轻量化…
在2017年的挑战赛中共有六个入围的3D打印设计作品，它们应用于先进食品工艺、航空制造、汽车和高新科技行业。参赛的设计师分为两个群体：专业组和学生组。

图片：Lareka Confectionery Equipment设计的3D打印封口机臂

专业组的最终获胜作品是荷兰的糖果装备公司Lareka Confectionery Equipment 团队设计的3D打印封口机臂，这是一个巧克力棒包装生产线中的机械部件，它是在原有部件基础上进行再设计的，由于在原有设计基础上减少了50个零件，并能够实现更好的温度调节功能，这个设计将提升巧克力包装的质量。

图片：诺丁汉大学学生设计的3D打印化油器

学生组的最终获作品出自于英国诺丁汉大学的在校学生Cassidy Silbernagel的之手，Cassidy 同时也是上一届挑战赛学生组的获胜者。Cassidy的获胜设计作品是一件再设计的3D打印化油器。

3D科学谷了解到，这个作品在设计上的巧妙之处在于将移动结构、浮动结构以及轻量化的内部晶格结构集成在一起，并在不影响零件成型质量的基础上，对如何减少支撑结构做了考量，这个细心的步骤有助于降低3D打印零部件后处理的难度。Cassidy所使用的晶格建模软件， 让设计流程变得更加容易和高效，大大减少了新产品开发的时间。

图片：Cassidy 2016年获胜的3D打印作品

在去年的挑战赛中，Cassidy的获胜作品是一件电动摩托车电机外壳，该设计将一个由8个组件组成的电机外壳优化为一个整体式的轻量化零件，零件中还集成了布线通道和传热空间。

除了以上两个获奖作品，还有四个入围决赛的3D打印设计作品：

图片：专业组入围作品

左图：整体式热交换器，设计师为德国西门子公司的 Christoph Kiener博士
右图：定制化的微型无人机框架，由荷兰设计师Michael van der Bent所设计

图片：学生组入围作品

左图：超音速风洞测试模型，设计师为印度大学联盟的学生团队
右图：工业机器人的轻量化部件，设计师来自俄国圣彼得堡工业大学

设计师们创造这些作品，离不开设计软件和3D打印设备的支持，参赛设计师所使用的软件包括：Altair 的CAE软件（如：solidThinking Inspire）， 欧特克Netfabb 和Fusion 360 软件。3D打印设备包括：FDM 3D打印机Ultimaker 和金属3D打印机AddLab。

来源：3D科学谷
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