关于增材制造技术的成本，根据欧洲机床工具协会的统计，目前金属增材制造的成本可分为四个构成部分，直接构建成本占40%，粉末材料成本占27%，后处理成本占25%，人工成本占8%。

可以说3D打印要实现更大规模的产业化，设备与材料的价格都需要进一步降低到更为合理的水平。而就设备的发展趋势来看，模块化是选区激光熔化粉末床金属3D打印设备的发展趋势，而模块化的选项如何与成本计算建立有效的对应关系？这是困扰业界的难题。不过，近日亚琛工业大学数字增材生产DAP的研究人员开发了一种用于LPBF模块化加工仿真计算的创新方法。

来源：RWTH DAP

 经济性与灵活性的结合

在产业化的工业应用中，经济性以及高效率是最重要的发展目标之一。因此，选区激光熔化粉末床金属3D打印技术LPBF设备供应商提供模块化和可扩展的机器设计以及辅助系统是趋势所向。

用户可以根据自己的需要对其所需要的设备进行单独配置。3D科学谷发现这从直观层面带来两方面的节约，一方面节约设备厂商专门开发专用设备的努力，另一方面通过模块化的组合方式，带来经济性以及高效率的发展通道。

但是这些模块以哪种方式对流程链效率产生积极影响？考虑到成本效率，哪些模块最适合给定的用户需求？当前的成本计算工具无法可靠地回答这些问题，尤其是当涉及到模块化系统或混合批次时，成本效率的计算偏差最高可达30％。

因此，亚琛工业大学数字增材生产DAP的研究人员最近开发了一种用于选区激光熔化粉末床金属3D打印LPBF技术的成本计算的创新方法：虚拟模块仿真器方法。

机器仿真器的体系结构，接口，环境和组件。此UML组件图显示了仿真器的内部组件
来源：RWTH DAP

虚拟模块仿真器方法使得系统供应商和系统运营商都可以就经济效益和系统模块化程度（用于最佳组合产品的生产）做出可靠的陈述。

根据3D科学谷的市场观察，该方法已集成到整个LPBF数字工艺链中。过程控制由面向服务的体系结构（SOA）中的各个模块实例实现，可以多态实现以对不同的模块行为进行基准测试。此外，可以通过使用参数集对模块进行参数设置。

仿真器计算的构建时间可以通过逐层比较与在双激光LPBF机器上执行的九个实际构建作业的日志时间戳进行验证。该模型的平均绝对百分比误差（MAPE）达到0.28％，相对于一般具有8.2％MAPE3的回归模型而言，有很大的改进。

逐层分析显示平均偏差低于0.2％，标准偏差低于1％，从而几乎可以独立于几何图形预测构建时间。除了可靠的成本效益声明和系统模块化基准测试方法的优点外，几乎精确的构建时间预测还可以优化生产计划和机器利用率。

下一步是什么？将来，仿真研究将使用经过验证的机器模型来研究模型中的各种参数变化及其对制造场景中构建给定零件组合成本的影响。

该模型将能够预测不同机器改进的经济效益，并将此作为优化3D打印构建过程嵌套的工具。由于其OPC UA接口，它可以集成到未来的基于OPC UA的制造执行系统（MES）中，OPC UA 独立于制造商，应用可以用他通信，开发者可以用不同编程语言对他开发，不同的操作系统上可以对他支持。从而建立选区激光熔化粉末床金属3D打印技术的完整虚拟工厂。

这项研究是由德国联邦研究与教育部（BMBF）在行业合作伙伴，Fraunhofer弗劳恩霍夫激光技术研究所ILT和亚琛工业大学RWTH亚琛工业大学DAP数码光子直接生产项目（13N13710）密切合作的框架下资助的。此外，这些研究结果是“汽车增材制造的工业化和数字化（IDAM）”的一部分，该项目也由宝马BMBF资助。

3D科学谷认为，该项目的意义在于将推动选区激光熔化粉末床金属3D打印技术走向对制造业具有经济性和市场吸引力的价格区间，并创造选区激光熔化粉末床金属3D打印设备走向专业化应用的灵活性。

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水密性和流形（Watertight/Manifold）

一个可3D打印的模型需要具有水密性，也就是说模型的表面不能有孔隙。形象一点来描述水密性就是如果把水倒进这个模型里，水会不会流出来？如果水会流出来，则说明表面有孔，设计师需要“堵住”这个孔。

下面这个3D模型就是一个不具备水密性的模型：

壁厚和体积（Wall Thickness and Volume）

设计师需要为3D模型的每个表面设定壁厚。什么是壁厚？壁厚是模型内外表面之间的距离，最小壁厚直接决定了打印物品的强度，甚至决定这个模型能不能打印。

许多可视化的3D模型只具有表面的视觉效果，而不具有壁厚，然而3D打印机需要打印对象的壁厚信息。因此，如果要成功的打印出3D模型，为模型设定壁厚和体积是必不可少的步骤。3D模型的最小壁厚因打印材料和设计的结构不同而不同。
自动交叉/内部交叠/自交叉表面（Auto Intersections/Internal Overlapping/Self-Intersecting Surfaces）

仅从外表判断一个3D模型是否为可打印的是不准确的。有的3D模型从表面看适合3D打印，而内部存在的交叉结构可能使打印失败。下图是3D模型的二维剖面图，由于存在交叉问题，左边的模型在转变成3D模型之后是无法打印的，因为它的内部会形成极薄的壁。而右图中的交叉区域使用布尔运算对重叠的结构进行了合并，在打印时可避免出现此类问题。

反面/反转法线/表面取向（Reversed Faces/Inverted Normals/Surface Orientation）

3D模型容易出现的另一个问题是反面（Reversed Faces）现象。大多数3D建模软件可以识别表面的内部和外部，以确定模型的体积。而反面现象或者反转法线的意思是3D模型表面的方向错了，模型的表面本应面向打印对象的内部，结果却面向了外部。在打印之前应检查文件，确保所有的法线朝向正确的方向。

小细节/浮雕或雕刻文字（Small Details and Embossed/Engraved Text）

3D模型中的微小细节，例如首饰模型表面的浮雕或文字，它们需要有足够大的尺寸，不然无法出现在打印对象上。3D模型最小细节的准确尺寸取决于打印材料。

空腔和出口（Hollowing and Escape Holes）

如果3D模型中包含了空腔结构，那么在设计需要考虑到空腔结构中残留的打印材料是否可以清除出来。通常在这种情况下，需要在设计时留好出口，这样才能在打印完成后让空腔中的材料“流”出来。尤其在采用SLA、SLM、SLS 这样的打印技术时需要注意这个问题。

文件分辨率和文件尺寸（File Resolution and File Size）

3D打印最常见文件格式是STL，该文件实质是采用许多细小的空间三角形面来还原CAD 模型。大多数3D建模软件都具有STL 文件转换格式的功能，并且可设置所需的分辨率。在下图中的三个模型，从左到右分辨率依次降低。

在大多数3D建模软件中，当导出一个STL文件时，软件会要求定义导出模型的容差。容差反映出模型原有的形态和STL网格之间的最大距离。i.Materialise建议选择0.01毫米作为一个合适的输出值。如果导出的容差小于0.01毫米，则不仅会让打印文件变大，带来切片处理时间的显著增加，3D打印机也无法打印出这个水平的细节。i.Materialise还建议，当输出的容差大于0.01毫米时，打印对象将可以看出三角形状，使表面质量受到影响。3D科学谷认为，对于从CAD/CAM 软件中输出STL 文件的精度指标，应结合CAD 模型的复杂程度以及3D打印对象的精度要求进行综合考虑*。

原文来源：i.Materialise

* 参考资料：《制造改变设计-3D打印直接制造技术》，杨永强，吴伟辉 编著

在Tin Hang Liu的家中，从父辈起就在汽车行业里打拼，但是他早就厌倦了这个行业传统而缺乏创新的商业模式。在接触过几个开源硬件的开发者之后，Tin Hang产生了做开源的汽车想法。

为了弥合汽车行业和开源产品开发理念之间的差距，Tin Hang和工程师、设计师团队在一起耗时8年，开发了一款开源的汽车-OSVehicle。

如今，OSVehicl非常符合追求个性化的年轻人的需求，他们往往不会像父母那样去4S店购买千篇一律的汽车，而是更愿意拥有一个完全属于自己的DIY车。迄今为止，这个开源的汽车设计平台已经收到来自80多个国家和数百个项目的开源请求。

目前，Tin Hang 的团队希望将开源软件移植到互联的汽车上，但以前，他们工作重点都集中于制造一个开源的3D打印汽车底盘TABBY。

TABBY是他们的开源汽车平台上的首个组件，旨在成为一个开源的、模块化的通用底盘设计，以便于设计人员、工程师、业余爱好者等在此基础上将其改造成任何类型的车辆。

将制作好的3D打印零部件组装在这个底盘上，总共不会超过45分钟。值得一提的是，TABBY制造起来很方便，并不需要大型的生产设施。装配这样一辆车完全不需要像福特、奥迪汽车那样拥有巨大的车间，搞定它只需要一个房间足矣。运输和组装方式也极为灵活，TABBY能够以散件的方式运输，然后在当地进行组装。

考虑到并非每个人都能使用3D打印机，或者知道如何组装一个能够上路的汽车底盘，OSVehicle专门为那些愿意DIY汽车的人提供开源的解决方案。

“事实上，根据正常的DIY流程，你可以下载3D文件、购买套件，并自主加工。在DIY方式下，客户可以与经验丰富的OSVechicle团队建立起联系，并在从原型设计到生产的任何环节获得他们的支持。”

无论是寻找3D汽车模型还是想要认真地打造一辆自己的3D打印汽车，OSVehicle都提供了所有必要的可下载文件，让您从他们的网站上起步。

只是要记得系好安全带！

（文章编译自：3ders.org,转载请链接至：www.51shape.com）

Body Labs公司在成立之初与美国陆军Natick士兵研发和工程中心（NSRDEC）签订了一个为期两年的合同。该中心主要致力于提升军事应用的产品设计研发水平，这次他们计划使用Body Labs提供的平台，为女兵设计和制造防弹衣和其它装备。

Body Labs团队将输入近期完成的14000个士兵的全身扫描数据，以制定准确的统计模型，该模型除了能够反映女兵实际的各种体型之外，还能完成她们最常见的运动，从而能够为防弹衣的设计提供帮助。这些数据类似于经典的设计参考书《人的测量：设计中的人的因素（The Measure of Man: Human Factors in Design）》，这本书是由工业设计师Henry Dreyfuss于1959年出版的。

Body Lab公司的市场总监表示，Body Lab平台上能够将统计模型与个人的测量数据相结合，“能够确切地展现人体外形”。

Body Labs计划开放其API接口，使其他3D打印等领域的数字和实物产品设计人员可以使用该平台来设计创造与人有关的产品。”我们很渴望看到人们能用Body Labs提供的平台做出自己的作品。”Gilroy 总结说。

目前，好奇的消费者也可以通过该公司发布的Body Snap App 来尝试一下这种技术，它是一款基于微软Kinect的3D扫描应用。

(本文编译自：3ders.org, 转载请链接至：www.51shape.com)

世界著名的3D建模团队Turbosquid图形工作室，提供了38mm和42mm两个型号的3D打印模型文件，文件格式有：OBJ、STL和3DMAX。该模型是根据苹果官网上发布的高精度图片创建的。在Turbosquid官方网站中呈现的模型是由Ultimaker 1.0 打印机来完成的。模型的作者指出，该模型并不是手表皮革表带的模型，而是苹果手表本身的模型。

通过3D扫描图片来建立精确3D模型越来越普遍，这种类型的预发布模型也越来越常见。实际上，这不是第一次出现的苹果手表3D模型。苹果手表的设计负责人Jony Ive表示，为了2015年发布这款手表他们筹备了三年的时间。这款苹果手表的预计售价为349美金，有大量的表带可供选择。手表有多种外壳可供选择：不锈钢、银铝合金、18K金、黑色不锈钢、灰色铝合金、18K玫瑰金。

目前，苹果公司已经通过官网视频呈现了这款手表的完美细节。果粉们，如果你实在熬不到苹果手表上市的那天，那么先用3D打印DIY一个来过把瘾吧。

最新苹果手机下载地址：http://www.turbosquid.com/3d-model/apple-electronics/apple-watch

（本文部分内容由3D科技谷编译自3DPrint.com,欢迎转载并链接至：www.51shape.com）

Bhold Labs是一家设计公司，其宗旨是开发创新的、以用户为中心的产品设计。近日，该公司设计了一系列可3D打印的家庭、办公和旅游用品。据了解，Bhold Labs很早就有意识地利用来自在线社区的反馈进行快速迭代，并利用3D打印技术的灵活和快速成型的特点改进实体产品的设计。2013年9月，Bhold 率先提出了“beta测试”实体产品的概念。

今天，Bhold Labs与Ultimaker合作，将其开发的下一组产品原型的可打印3D数字文件在网上供人们免费下载，在家里将其3D打印出来进行测试，并提交自己的反馈信息。

Bhold的Susan Taing说：“我很佩服Ultimaker先进的硬件和开源理念，这导致他们拥有迄今为止创客运动中最强大、最受欢迎的在线社区之一，我很高兴能够把Bhold的新产品设计放到这样的社区里，根据测试者的反馈将其提升到一个新的水平。”

Ultimaker的Matthijs de Deugd说：“3D打印机的拥有者，无论他们是专业人士、业余爱好者或首次使用，都一直在寻找新的、创造性的方式来使用他们的3D打印机。我们认为这是一个很好的方式，让消费者们带着3D打印机参与到新产品的开发过程中去，看到一件新的众包产品在他们的反馈中诞生。”

从10月份开始，Bhold会将所有的新产品设计原型将被上传到Ultimaker的3D在线社区YouMagine.com，最终产品预计将于2014年12月推出。如果您有兴趣，可以点击这里申请成为测试者。

来源：Edi_3D打印微博

（本文为3D科学谷编译， 欢迎转载，转载请注明来源 51shape.com.）

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