目前常用的增材制造技术有立体石印(SLA)、选择性激光烧结(SLS)、直接金属激光烧结(DMLS)、选择性激光熔融(SLM)和熔融丝制造(FFF)。还有其他的技术。

增材制造有许多好处。这其中包括缩短零件的交付时间，制造传统的制造方法所无法制造的零件，更轻的零件，更少的浪费，更少的操作技能，在设计之间没有工具改变，以及使用多种材料的能力。时至今日有一大批数量惊人的金属、聚合物和聚合物基体材料和陶瓷应用于增材制造领域。

 SOLIDWORKS软件中的增材制造设计方法
SOLIDWORKS软件中的特征可以帮助在设计阶段早期识别设计或几何问题，从而降低成本和节省时间。这里将介绍这些特性中的一些功能，这些功能将为一般的增材制造零件设计做准备。

本文将讨论的SOLIDWORKS的功能包括:
• SimulationXpress（有限元分析预览版）
• Print3D（3D打印模块）
• Geometry Analysis（几何分析）
• Thickness Analysis（厚度分析）
• Undercut Analysis and Draft Analysis（底切分析和拔模分析）
• DFMXpress（制造可行性分析）

 SimulationXpress（有限元分析预览版）

SimulationXpress是一个在SOLIDWORKS中激活的免费工具，可在SOLIDWORKS软件中进行首次有限元分析。SimulationXpress帮助工程师和设计师确保他们正在设计的部件将按照设计的功能工作，这在决定原型是否可以正常工作时非常重要。

如果需要一个功能样机、小批量生产零件、夹具、固具或模具，塑料零件可能无法通过应力或挠度测试，那么就需要考虑材料。需要注意的一点是，大多数使用FFF（熔融丝制造）或类似技术创建的零件默认情况下不会100 %填充。

谈论3D打印零件时，通常会使用填充百分比。大多数内部材料将以矩阵或晶格结构分层，而不是100 %固体或致密的。设计的零件不会具有100 %填充(完全致密)零件的强度，但是当比较材料的应力和挠度时，该工具仍然很有价值。

 Print3D（3D打印模块）

SOLIDWORKS几年前推出了一项功能，通过在应用程序(SOLIDWORKS)中打印到3D打印机，使3D打印机与2D打印机(激光打印机和喷墨打印机)一样容易。这个功能并没有得到3D打印机制造商的广泛认可，但是有一些打印机支持这个功能，比如Makerbot。

许多3D打印公司提供了他们自己的软件。当考虑到它有一个薄壁检查器，一个确保零件能被精确打印的缩放功能，以及一个观察零件是否能在没有变化的情况下被安装在3D打印机机床床体的体积检查器时，这个功能有很大的价值。

此功能还将尝试调整零件的方向，使其适合3D打印机的构建平台。不止上述这些功能，Print3D（3D打印模块）还添加了检查哪里可能需要支撑的功能。这是一个功能丰富的工具，至少应该在向打印机发送文件之前使用。一盎司的预防胜过一磅的治疗（预防为主，治疗为辅）。

 Geometry Analysis（几何分析）

Geometry Analysis（几何分析）功能可以识别可能在其他应用程序中引起问题的几何图形。这些应用包括有限元建模、3D打印或计算机辅助加工。可以指定控制参数的值来识别这些几何实体。

这些可以是小的边，小的面或者不连续的边或者面。没人会希望打印机试图创建可能会失败的几何图形，尤其是在SOLIDWORKS中修复起来很简单的时候。这些错误许多都发生在复杂的圆角操作的周围。

在使用一些附加制造工艺制造零件时，圆角对于缓解应力集中是很重要的。下图显示了正在为正在设计的零件设置的几何分析。

 Thickness Analysis（厚度分析）

Thickness Analysis（厚度分析）对于所有使用增材方法或减材方法制造的零件来说都是非常重要的工具。每种3D打印方法针对零件尺寸和壁厚都有独特的设计准则。

在SOLIDWORKS中，这些设计准则可以作为参数进行输入，以生成特定于3D打印过程的反馈。使用任何材料的增材制造，非常薄的壁厚会导致零件的弯曲或掉落。对于一些增材制造工艺来说，厚壁也是一个问题。同样的工具也将识别这些区域。

从图像中可以看到，SOLIDWORKS会自动检测零件中薄壁或厚壁的位置。这些可能并不总是显而易见的，这取决于设计复杂度。

 Undercut Analysis and Draft Analysis（底切分析和拔模分析）

这些特征通常用于模具设计应用，但是它们在查看增材制造应用时也非常有用。SOLIDWORKS用户只需要定义“拉动”方向或零件将从哪个方向进行构造，并定义角度阈值，SOLIDWORKS将完成其余的工作。

每当出现了一个角度接近或超过45度的底切情况的面时，通常需要进行支撑。由于应该尽可能避免出现支撑， 所以SOLIDWORKS提示这些条件何时存在很重要，这样就可以在软件中解决它们。

根据打印方法，打印后很难移除支架，并且会留下非常粗糙的表面。在上图中，红色和蓝色的表面需要支撑，而黄色和绿色的表面则不需要支撑。之所以黄色和绿色面不需要支撑，这是因为它们在构建零件的方向上处于角度阈值以内。

 DFMXpress（制造可行性分析）

DFMXpress是一个免费工具，您需要在SOLIDWORKS软件中激活它。这个工具与增材制造无关。事实上，它面向铣削和钻孔的，这些都是减材制造操作。

这个工具的价值在于显示在加工困难或不可能完成的情况下，增材制造的优势在哪里。下图显示了设计零件的区域，在这些区域很难使用减材制造进行铣削或钻孔。

 用于金属3D打印的SOLIDWORKS模型

可以将上述特征应用于大多数制造过程，包括被称为结合金属沉积（BMD）的新工艺。BMD是Desktop Metal公司的Studio系统所提供技术支持的打印技术，通过该系统，将捆绑的金属棒（与聚合物粘合剂混合的金属粉末）加热并挤出以创建3D打印金属部件。系统的所有组件都是安全的，对办公室友好的，并且不需要大的设备升级来运行打印机。不仅可以为形状和尺寸制作原型，还可以为功能制作原型。这些是真正的金属零件，可以按照设计标准执行。

这些部件可以在几天内使用基于桌面的金属打印Studio系统获得。通常，由于现有的加工承诺或外包，加工金属零件需要数周时间。Studio系统的零件的其他应用是用于小批量生产、夹具和工装。
下图左边是SOLIDWORKS模型，右边是使用基于桌面的金属打印Studio系统打印的金属部件。同样的SOLIDWORKS模型可以上传到Studio系统的控制软件并打印出来。不需要STL或其他中性文件格式。

 总结：

SOLIDWORKS通过在打印前确定要重新设计的区域，帮助设计师和工程师缩短部件迭代周期。虽然许多3D打印机都有内置的几何分析、定向修改和几何检测的专有软件，但在打印阶段发现这些问题意味着工程师们要在他们的CAD程序和打印软件之间进行修改，并为打印做好准备。

使用这些工具，SOLIDWORKS用户可以提前发现3D打印过程中可能存在的问题。直接在程序中编辑。因此可以极大地提高打印性能并降低由于打印失败所导致的迭代周期的降低。

文章来源：SOLIDWORKS

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创成式设计将激发设计师通过手动建模不易获得的思想灵感，创造出拥有不寻常的复杂几何结构设计作品。3D打印技术由于可以将复杂的设计转化为现实，注定已成为创成式设计的“好伙伴”。

如今不仅仅是欧特克、西门子、Altair这些软件“大咖”在强化创成式设计对推动增材制造的重要性。3D打印公司Desktop Metal也在开发自己的创成式设计软件，并将其名为人工智能建模系统。

根据腾讯数码，最近3D打印公司Desktop Metal研发出了一种新型人工智能建模系统Live Parts，该系统可以让用户通过本地的CAD程序导入约束数据，然后自动对部件进行设计，将数据自动处理后再进行3D打印，从而省略掉了在实际工作中之前必须要进行的3D打印任务。

不过，就像生活中所有的事情一样，这项技术目前来看也没有我们想象中那么美好。实际上，这套人工智能系统有两个部分依然还处于实验性阶段，而且目前只针对Solidworks用户开放。

Live Parts采用了一种新的方法生成设计草图，通过应用形态原理和先进的模拟来形成坚固、轻量级的部件。”Desktop Metal公司首席技术官Jonah Myerberg表示。“Live Parts的部件是由自然激发算法驱动，这些算法会导致零件自动增加和适应，并且基于它们的功能和环境进行调整。它由一个图形处理器加速的多物理引擎驱动，Live Parts在几分钟内从单个构造中变大，并自动产生设计文件。这使用户能够迅速认识到人工智能制造的全部潜力，包括材料和成本效率。”

当其它工具模拟多个静态负载情况时，Live Parts需要考虑过渡的动态因素，以适应现实世界中出现的压力。

Myerberg说:“Live Parts是由一个加速的、多物理引擎驱动。这给Live Parts提供了模拟过渡动力力量的独特能力，比如高频振动和低频振荡，以及自动生成的部件。这些部件能够实时地生长和适应这些变化的力量，就像真实世界的生物在不断变化的环境中成长一样。其结果是，这些部件的压力都非常均匀，材料效率高，强度高，重量轻。”

以上部分来源：腾讯数码

–—- 3D科学谷Review

目前创成式设计运用到商业化的增材制造领域最典型的例子是空客的仿生学结构隔离舱。这个案例让人看到了如何通过算法来自动完成建模过程，从而替代人工无法完成的计算量。

机舱的亮点在于仿生结构，不仅更轻，而且更强。比原来的结构轻55磅，由于重量减轻效率，这将带来高达96000吨的二氧化碳排放量的减少。而如果未来将该结构扩展到整个机舱，其节约将更为惊人，相当于每年减少465,000吨的二氧化碳排放量，好比陆地上减少了96,000辆汽车对大气的污染。

由此，我们可以感受到创成式设计，正在改变设计和制造的未来…

而目前比较著名的创成式设计软件包括欧特克的Within，欧特克的Dreamcatcher，西门子的Solid Edge ST10等。

CAD设计技术的应用经历了三个时期。在最早期的文档时代，CAD只是通过计算机辅助设计的手段将产品绘制记录下来，不管是二维的几何图形还是三维的产品模型，都是基于覆盖式、经验式的文档操作；在优化时代，三维CAD开始逐渐成为主流，不管是在建造业还是制造业，工程师可以通过真实准确的数字化模型，借助三维可视化的设计工具，以及仿真分析工具，让设计结果越来越优化；随着移动互联网的快速发展，如今的设计师和工程师需要越来越多的洞察用户需求，让产品更加富有创意和个性化，这意味着CAD设计将变得更加互联化和智能化。这也是欧特克等企业致力于推动创成式设计技术发展的重要原因。

总体来说，在未来的创成式设计中，还将融合人工智能、虚拟现实、3D打印、机器学习等新兴技术，将设计过程变得更加智能，让设计的门槛进一步降低。

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3DXpert for SOLIDWORKS提供了一套新的工具，SolidWorks用户在熟悉的CAD环境中工作，便于制备和优化3D打印设计。通过利用这种自由设计，SolidWorks用户现在可以创作复杂几何形状，轻量化部件，不会损坏部件强度，并应用表面纹理功能，实现功能性或美学效果。在增材制造环境中，复杂结构能轻松实现，同时加快产品开发，缩短上市时间，降低运营的总成本。

-- 3DXpert for SOLIDWORKS增材制造工作流程 

有效利用增材制造行业的快速发展——很多分析报告预计到2020年增材制造产业年销售收入将超过200亿美元，客户现在正在从快速成型向主流生产转变。尽管预计会有快速增长，设计师们并没有充分发挥他们的增材制造设计能力，只是因为没有合适的方法或难以操作。3DXpert for SOLIDWORKS提供一个集成的解决方案，简化3D打印制备，优化从设计到制造的阶段。用户可以在SolidWorks软件里设计，然后转换本地CAD数据到3DXpert，使用实时分析工具优化打印操作，使用全面的CAD工具集调整可打印性。

为了有效设计增材制造产品，设计师们必须改变他们对传统制造工艺的认识，并使用正确的设计工具——使设计成为制造工作流程中不可缺少的一部分。

设计师使用3DXpert for SOLIDWORKS将能：

• 保持设计的完整性，通过使用本地CAD实体而不用将其转换为STL，也不用在多个软件程序之间切换。
• 优化结构，通过快速创建基于晶格的结构实现轻量化，应用表面纹理。

优化结构，减轻重量，节省材料

• 确保高质量的打印部件，通过使用实时分析来确保部件的最佳打印位置和方向。它还使用自动分析和设置支撑结构来帮助设计师确保表面质量，并防止部件变形。
• 加速制备时间，通过采用托盘设置、估算材料使用量和打印时间等自动化功能。

可以通过3DXpert for SOLIDWORKS创建晶格，创建晶格和填充结构，创建共形表面纹理。

3D Systems公司总裁兼首席执行官Vyomesh Joshi表示：“我们很高兴与达索系统公司合作，通过使用新的3DXpert for SOLIDWORKS软件帮助用户体验3D打印的真实性。这次合作使SolidWorks用户能够创造更多的形状，有更多的设计方式，并加速产品开发周期，同时降低成本。我们为设计师们提供真正的竞争优势，同时还重新定义了设计与制造流程。”

3D Systems公司将30余年的增材制造经验和创新技术带给SolidWorks用户。新的3DXpert for SOLIDWORKS软件为SolidWorks用户设计到增材制造提供了一个捷径——使他们变得更有竞争力，扩大他们可以设计的项目类型。

“我们看到了增材制造的大幅增长，”Dassault Systèmes公司首席执行官Gian Paolo Bassi说，“因此，我们与3D Systems公司合作，为SOLIDWORKS用户提供专用工具，帮助他们创作增材制造专业设计，增材制造设计需要一组不同的操作和规则，与传统制造和减材制造不一样。所有SOLIDWORKS 3D CAD用户都可以订购3DXpert for SOLIDWORKS，便于设计师们优化增材制造设计，检查可打印性，无需浪费时间和材料，并在市场上获得竞争优势。”

此软件为SOLIDWORKS用户独家提供，包括在他们的年度订购中，3DXpert for SOLIDWORKS标准版现在可以网络下载。3DXpert for SOLIDWORKS其它附加功能如高级晶格设计、晶格优化工具的插件和专业版可通过SOLIDWOKRS的VAR网络获得。如需了解更多信息，或下载软件，请访问3D Systems官网，或SOLIDWORKS官网。

来源：3D Systems

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来源：3dprint.com

Xometry是一家在线制造服务平台，为工业领域的用户提供报价、管理订单、查询和再次订购以前的订单，以及提供专家和工程师的实时协助等服务。在Xometry的线下服务中，除了工业级的3D打印机之外，还拥有CNC 机床等设备，这为Xometry 提供完整的快速原型制造解决方案奠定了基础。

Xometry还设计了专门的软件将工程和设计人员与所提供的多种制造解决方案整合起来，包括数控加工、钣金、专业3D打印和铸造。如今，Xometry发布了为达索公司的SOLIDWORKS软件开发出的最新Xometry插件，让设计人员在SOLIDWORKS的CAD 软件中即可获得Xometry制造服务。

在集成了Xometry插件之后，设计者在可以在SOLIDWORKS 的CAD 软件中直接选择Xometry提供的众多制造解决方案，并可以为产品选择制造所需的材料，Xometry提供的材料种类超过200种。由此，设计者在完成了CAD 建模之后只需通过一个简单的按钮就可以定制自己设计的产品。

 来源：3dprint.com

Xometry的市场营销高级副总裁Bill Cronin表示：“在设计过程早期，我们对SOLIDWORKS的集成可以提供给工程师和产品设计师重要的信息和反馈。Xometry的Add-In使得定制零件的设计和订购比以前更快更简单。”

与原来相比，与其花费数天或数周重建CAD数据，用户可以扫描物体到SolidWorks模型，Geomagic for SOLIDWORKS可以实现直接在SOLIDWORKS环境中快速、准确地处理3D扫描数据。并且进而节省了大量将3D扫描数据转化成可供SOLIDWORKS编辑的模型的时间。

Geomagic for SOLIDWORKS的完整功能包括，将扫描结果直接导入SOLIDWORKS软件、自动平滑、网格编辑、创建曲面，多边形网格编辑、堆焊和自动化的“智能选择”工具提取实体特征。另外，精确的偏差分析使工程师能够快速、准确地将生成的CAD模型与原始扫描数据进行比较。

除此之外，Geomagic for SOLIDWORKS可以支持市场上大部分扫描仪的扫描输入，包括法如（FARO）、Hexagon、尼康、Creaform、阿泰克和3D Systems公司的3D扫描仪。

从点云到CAD, Geomagic SolidWorks提供了世界上第一个直接3D扫描到CAD软件得解决方案，极大简化了工作流程，点击链接了解更多关于Geomagic SolidWorks。

Geomagic SolidWorks链接：http://www.geomagic.com/en/products/geomagic-for-solidworks/overview

FRE™（Flexible Robotic Environment）最近公布了他们的最新一体的机器人制造装置，称为VDK6000机器人工作中心。

该VDK6000可能是同类中最复杂的机器设备，它不仅能够增材制造和金属切削加工，该VDK6000能够三维打印的几种不同类型的金属。不同的工具头可以自动添加到机器，如需要，允许以下任何三维金属印刷方法：

动态冷气喷涂
这是一个非常先进的金属打印的制作工艺。事实上，只有少数几家公司，包括通用电气也在使用这一技术，这是一种超音速气体射流喷射极细的金属粉末（1-50微米大小）。这些颗粒以500-1000米/秒的剪切速度撞击物体使颗粒经历一个塑性变形的过程，迫使颗粒粘附。这种技术可以用来制造新的零件、修复和添加材料。

3D金属打印

这是一种利用气溶胶喷射技术打印金属材料的技术。气溶胶喷射技术的工作原理是将打印材料雾化成一个密集的气溶胶液滴，大小在1到5微米之间。这种液滴混合惰性气体，通过打印头挤出固化，可以用来制造微电子、天线、传感器和印刷线路板。

VDK6000机器还可以完成扫描工作，并且可以集成以下工作：
－铣削
－激光扫描
－超声检查工具
－等离子弧焊
－研磨、抛光、钻孔

这一切都是由他们的MoDusCAM™路径规划和流程定义的软件管理来实现的。

“这是唯一的运动路径规划和流程定义应用程序直接集成在SolidWorks中，”来自Flexible Robotic Environment的Patrick Olson说，“STP文件的的运动路径直接从SolidWorks到达机器的HMI / SCADA控制端。我们相信这种混合工作中心是一项相当大的成就，尤其是当我们提供从MoDusCAM™规划增材制造和金属切削的运动路径。”

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

BMW R9T 是一款接受私人定制的摩托，它是宝马公司为庆祝宝马 Motorrade90周而诞生的。这款摩托的核心设计来源于被人称为“咖啡厅赛车手”的R32，这是要生产的第一款车型。Johnnie Washd也是经营定制化车子的公司，该公司的所有者 Ricardo Medrano认为BMW R9T定制化摩托非常符合他在巴西的客户需求，现在为他的客户引入这款私人定制的摩托正是时候。私人定制的概念在巴西受到了热捧，一些社会精英对此的热情甚至超过了购买奢侈品。BMW R9T在刚刚结的巴西Eurobike 展会中亮相。在展会期间，Ricardo Medrano 对记者表示：“引入宝马私人定制摩托这个项目最难的是，需要在短时间内接受新技术和新材料。”

在摩托车的设计方面，首先对每个零件进行简单的设计，然后通过Solidworks软件进行3D建模，生成可以进行3D打印的文件。为了确保摩托车和定制化零件能够高度契合，车辆的每个部位都用3D G-扫描仪进行扫描。最后，设计好的零件通过Stratasys 公司的Fortus 900mc 进行3D打印。Medrano做的第一辆定制化的宝马摩托，在原始模型的基础上做了一些修改：副车架被缩短了、增加了一个运动的空气过滤器、车把加长了四分之一，取消了后视镜，做了很炫的喷漆。配上红色的真皮座椅和一台增加了14马力的发动机，这款定制化的宝马摩托在美洲可以卖出86,000美金的价格。

Medrano已经着手做第2辆车。比起第一辆车，这辆车会进行更多创造性的升级，并且更加具有运动范儿。

( 本文由3D科学谷编译自3Dprint.com, 转载请链接至：www.51shape.com)