我们热爱发明和设计开发过程。我们喜欢看到概念融合在一起，喜欢不断迭代原型最后(终于!)得到了一个恰到好处的设计，满足了所有的技术和美学要求。但你知道什么更好吗?看到你的设计全尺寸制造．
不幸的是，一旦你的设计漂亮并且工作良好，这仅仅是胜利的一半。对大多数人来说塑料件，您需要将设计为注塑成型，这是生产大量塑料零件最常见的低成本技术。（对于非常特定的几何图形，零件很少与数控磨，但每个零件的成本通常是前者的50-100倍。)它有自己的一套特定要求，或者你可以寻找价值10万美元的零件模具。但不要惧怕!有了下面的设计指导方针，您就可以保持低的加工成本，并且仍然使您的设计看起来像以前一样漂亮。
但在我们讨论如何调整你的3D打印设计对于注射成型，我们先来看看制造过程:注射成型是如何工作的?
注射成型基础知识
其核心是,，注射成型很简单:两个大的金属模具合在一起，一个塑料或橡胶材料被注入它们形成的腔体中，冷却后，当两部分再次分离时，这部分就会弹出。重复一万次，你就可以为市场营销做好第一次准备了。(快速注意:模具移动的方向称为“拉模”，而围绕两半接触部分的线称为“分型线”。)
在实践中，它可能会变得更加复杂。一般来说，即使被注射的塑料材料被熔化了，它们也不会被真正加热:材料是通过一个大的螺旋螺丝被压入注射端口(称为浇口)。当材料被压缩时，它会被加热并开始流入模具。
模具本身必须是被模制零件的“负片”，而且几何形状会变得相当复杂。如果你看一个非常简单的红色杯子，就是我们在大学里玩啤酒乒乓的那种，你可以看到杯子的内部是如何由一半模具的几何形状形成的，而外部是由另一半模具形成的。这就很简单了，你已经有一个大圆锥体从一边伸入另一边。
随着所生产的形状变得越来越复杂，模具也变得越来越复杂。想象一个简单的塑料咖啡杯，而不是经典的红色杯子。内部来自一个模具，外部来自另一个模具，但请稍候！把手呢？
当零件几何形状不能形成从两个模具在一条直线，然后模具将需要“行动”:“滑动”(模具的碎片从侧面进来，像在这个视频)或“螺丝”(拧入模具的部分)。通过模具的作用，可以形成非常复杂的形状，包括线程用于螺母和螺钉。但这种多功能性是有代价的：简单的“直拉”模具和有动作的模具的价格通常相差10倍。
而且有了这种花式模具的价格标签，花时间设计零件以便于成型是值得的。什么样的几何学会引起问题，什么样的设计会让你的总会计师突然露出他那可爱的书呆子般的微笑？
为易于成型的设计做准备
降低模具制造成本的最大原则是：避免削弱了．底边是当一个几何形状的一部分在另一个下面，当这个几何形状的一部分不能形成与模具一半或将保持部分卡在模具。
例如，看看一个共同的特性:按扣. 在这种情况下，左侧的卡扣无法通过简单的注射模成型，因为卡扣的底面无法从底部接触到，而外壳的其他部分挡住了。为了解决这个问题，我们可以从箱子上切下一点材料，如右图所示，然后可以很容易地形成卡扣。
当我们评估设计时，我们经常想象这件作品放在一张玻璃桌上，一束光从下面照射，另一束光从上面照射。如果灯光接触到工件的每一个表面，那么它很容易成型；如果有一个区域在阴影中，那么它就是一个咬边，我会找到一种重新设计该区域的方法。
另一件需要考虑的事情是，一旦模具冷却和模具分离，零件从模具中释放的容易程度。几种几何形状将使零件不易释放，使成型困难，并增加周期时间，最终每个零件的成本。
只要有可能，如果你的零件有与模具拉模方向相同的直边，你就需要在零件上添加少量的牵伸或锥度。像红色的杯子,有部分锥形一点更容易让他们释放模具,外观是至关重要的,锥可以1到2度,这是几乎不明显,但直边的时间越长,拔模斜度需要越高。
类似地，尖锐的角往往会卡在模具中，所以你应该添加圆角到所有的成型部分。唯一的例外是当角也是分型线(模具的两半合在一起);因为角是由模具的两个不同部分组成的，你可以保持那个角的锋利。
在注射和喷射之间是冷却，这决定了更多的零件几何形状。一旦空腔填满，零件将开始快速冷却，冷却从外部开始，几乎立即在材料上形成蒙皮。零件冷却时会收缩。如果零件上的所有区域具有相似的厚度，则零件将均匀收缩，并在弹出时看起来良好。
但是，如果零件有一些非常厚的区域和非常薄的区域，则薄的区域将首先冷却并硬化，而厚的区域仍在冷却。由于此几何体周围的薄区域已经冷却，并且零件表面上已经形成蒙皮，因此当熔融中心冷却并收缩时，它会将曲面吸下去，从而在零件的平滑表面上造成凹陷痕迹，使其失去吸引力。
为避免凹陷痕迹，请在整个零件中保持材料的厚度相对均匀，薄截面和厚截面之间的比例不超过2:3，并且不要突然从薄区域过渡到厚区域。
最后，当你设计你的零件时，试着想象哪些表面将由上模具一半形成，哪些表面将由下模具一半形成，以及当这些模具一半相遇时，分型线的确切位置。这需要练习才能做好，但使成型过程大大简化。
虽然以上的设计规则将涵盖你的大部分零件设计，但有时产品过于复杂，无法在单个零件中简单成型，对于这些设计，你需要看看……
复杂几何剖分
看看下面的图片，几年前我帮助一位客户设计了一款高尔夫挥杆训练设备（“挥杆教练俱乐部”）。显然，由于空心内部的方向与轴安装不同，这将不是一个容易制造的零件。更糟糕的是，球杆头内部有一个用于球座（蓝色部分）的闩锁，穿过球杆面的线条被咬边。那么，我们是如何准备注射成型的设计的呢？切片。
不是试图将整个头部作为一个单一的部分，我们将头部几何形状切割成三个独立的部分，然后在成型后用超声波焊接在一起。机头的底部与轴座为一体，与机架上的插销为一体，模具拉模方向与轴相同。该面，连同切割线和安装圆柱体的重量沿外边缘，是一个单独的一块，与模具拉垂直的面，而外壳的顶部是第三块。
虽然以这种方式划分部分看起来像是一个复杂的设计问题，但这通常是让设计同时具有正确的美学和功能的唯一方法。即使我们有三件而不是一件，模具和模具仍然比设计一个模具的成本更低，有十几个不同类型的行动，否则设计需要。
显然，当你对自己的设计做出如此重大的改变时，你将不得不制作新的原型来测试新的几何形状，这将我们带到……
用3D打印测试您更新的设计
再次,你问?我知道，我知道!你以为你已经过去了。但是不可避免的是，当你为了更容易的成型而改变你的设计时，你最终会做出重大的改变，这将需要进一步的原型测试。除了以上的改变，你还需要确保你已经允许组装或分段部件之间的间隙，以便他们顺利地一起来。
为了测试所有这些，我们建议使用尽可能接近成型的材料，特别是考虑公差和表面光洁度．大多数注塑零件的公称尺寸在0.010-0.020英寸(尽管你可以指定更接近，更昂贵的公差)，表面光滑。这些条件最接近的近似是喷墨印花，并且可用塑料的种类意味着您可以选择一种与强度和刚度你的最后部分。
通过调整和测试几何图形，您可以直接进入注塑成型。但大多数注塑公司需要5000到10000个零件的初始运行，在开始之前，每个模具（每件）需要支付2000-20000美元。如果你还没有准备好接受这么大的订单呢？
少量的生产
在3D打印的原型测试阶段和全尺寸制造阶段之间有一个令人满意的中间环节:聚氨酯浇注. 这一过程类似于注塑，两个半模合在一起，材料流入型腔，然后零件弹出，但使用室温材料和软模具。然而，最大的区别在于工具的成本和生产规模：工具的价格通常是价格的十分之一，你可以做任何你喜欢的小零件（通常在20-500件范围内）。
当你准备零件时聚氨酯浇注在美国，所有的设计几何形状都是相同的，因此许多公司已经使用聚氨酯铸造几十年了，在确定注塑成型的全部工具和生产成本之前，作为一种测试部分的方法。这些天，有这么多产品众筹，聚氨酯铸造可以让您用真实的零件满足您的支持者，而无需设定巨大的资金目标。查看Fictiv聚氨酯铸造信息页了解更多信息。
走进注塑世界
所以，现在你已经调整了你的设计，以方便注塑成型，分割了不能被修改的部分，测试了所有的新设计在高质量的印刷，甚至运行了一个试点的新设计的氨基甲酸酯铸造-下一步是什么?现在，您已经准备好与大狗赛跑:是时候获得关于注塑成型您的设计的报价了。
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