快速原型制作服务：类型和供应商选择指南

快速原型制作服务也可以纳入发展挑战之中。即使在今天，许多技术都是可用的，但它们在精度、材料和成本方面可能存在一定的可变性，而且公司往往会夸大这些信息，导致原型令人失望。

简而言之，这是一个与以下相关的结构化知识缺失的问题： 原型制作过程由于缺乏充分、客观的供应商评估标准，这种情况进一​​步恶化。在原型设计中，此类决策基本上只需要考虑价格等因素，而无需对实际技术适用性和供应商专业知识进行评估。

快速原型设计服务快速参考指南

类别​	关键技术	​ 材料	​交货时间	最适合	关键考虑因素​
3D打印	FDM/SLA/SLS/MJF	塑料/树脂/金属（间接）	小时-天数	形状与配合/模型/复杂几何形状	表面光洁度、强度与速度、每个零件的成本
数控加工​	数控铣削,数控车削	塑料、金属、复合材料	天	功能部件，高强度和严格的公差	材料浪费、安装成本、出色的表面处理
真空铸造	硅胶成型	来自母模聚氨酯、有机硅和类似塑料	天 - 周	小批量 (10-100)、预生产、多材料	需要预先掌握主图案，有利于美观
​钣金​	激光切割/弯曲/冲压	铝、钢、黄铜	天 - 周	外壳、支架、外壳	复杂形状的模具、可制造性设计 (DFM)
快速模具​	软工具，铝	模具生产级塑料	周数	桥梁生产，100-10,000 个零件	前期成本比真空铸造更高，比生产模具更快

快速原型制作服务使人们能够利用设计的快速测试和验证。此过程中采用的主要技术是3D 打印，在快速原型制作或复杂性方面可能是首选技术，数控加工，在高强度或高精确度的情况下可能是优选的，或者真空铸造，在生产小系列的情况下可能是优选的。

为什么相信本指南？ LS制造专家的实践经验

本手册是根据我们过去几十年在快速原型制作领域的经验而编写的。本手册中提供的所有结果都是从实际工作中获得的，速度和精度不能受到影响。我们应用的模型已经与模型进行了基准比较德勤洞察和加德纳商业媒体，确保我们的原型符合与形状、功能和可靠性相关的所有规范。

我们的多材料能力和数字制造流程使您能够快速迭代。无论您需要由金属和/或涉及聚合物的复杂组件制成的原型，都可以采用行业标准技术来提供尺寸精度并增强强度，从而有助于快速开发。

它从材料选择开始，继续进行后处理程序，包括按照德勤洞察和提供的最佳实践和基准指南实施质量体系。加德纳商业媒体。这种方法将确保您的原型不仅按照设计的预期工作，而且作为一个完整的产品工作。

图 1：LS Manufacturing 的快速原型制作方法和选择标准指南

如何根据项目需求选择最合适的快速成型技术？

选择快速原型制作方法应通过针对项目要求进行系统评估来完成。下面从四个维度对主流快速原型服务类型进行分析，以指导有效的原型技术选择。

• 尺寸精度和表面光洁度： CNC加工可以提供最高精度±0.025mm ，具有最好的表面质量，这将是发动机零件功能测试的理想选择。另一方面， 3D打印，例如SLA，具有良好的细节，并且可能需要进行后处理以满​​足严格公差的项目要求匹配。
• 材料特性和应用： CNC 使用生产级金属和塑料制作必须具有特殊机械或热特性的原型。真空铸造工艺使用聚氨酯树脂来实现外观模型，能够非常精确地再现微小细节。这构成了核心标准原型技术选择关于性能验证。
• 成本结构和交货时间：3D 打印的初始成本最低，并且在单一、复杂的几何形状的情况下速度最快，这最适合早期概念模型。在中等批量，即10 至 50 台范围内，真空铸造变得经济。选择直接影响快速原型设计服务类型的预算。
• 生产速度和灵活性： 3D打印的优势在于设计迭代速度可以在几天内完成。 CNC 的设置时间较长，但可生产弹性零件。对于两周内需要的小批量外壳，真空铸造平衡了速度和质量，显示了战略项目需求匹配。

原型技术选择应围绕精度、材料、成本和生产速度等关键问题进行。每一项都必须仔细进行项目需求匹配，以确保通过最佳地利用各种范围来确保正确的选择，从而很好地符合某些目标快速原型制作服务类型以最小的风险快速开发概念。

3D打印、数控加工、真空成型各有哪些优缺点？

任何给定项目的最佳结果都源于对方法之间核心差异的基本理解。三个主要快速原型制作的类型接下来进行比较，探索各自固有的优点和缺点，从而为更有效的原型流程优点和缺点分析奠定基础。

特征	3D 打印（例如 SLA、SLS）	数控加工	真空成型技术
关键原理	添加剂：组件分层堆叠。	减法：从所谓的块材料中提取成分。	铸造：在硅胶模具中制造。
典型材料​	光聚合物、尼龙、树脂	范围广：金属、工程塑料	聚氨酯树脂（模拟各种塑料）
主要优势​	复杂的几何形状、快速设计迭代、低设置成本	高精度/强度，优异的表面光洁度，真实的材料特性	10-50 个单位具有成本效益，良好的细节复制，多种材料模拟
主要缺点	强度各向异性，材料性能较差，需要后处理。	材料成本损失、加工复杂性增加、设计限制（模具易于接近）	模具寿命限制生产量（约30 ），耐低温性和耐化学性差，二次加工

3D 打印和 CNC 加工的直接比较揭示了一个经典的权衡： 3D 打印在早期原型的复杂性和速度方面表现出色，而 CNC 在精度和功能方面则无与伦比。同时，真空成型技术​占据了独特的地位，有效地弥补了空白小批量外观原型。该原型工艺优缺点分析​表明，没有任何一种方法是优越的；最佳选择取决于可用的快速原型制作类型中的具体要求。

图 2：LS Manufacturing 的精密复杂部件专家原型制作

复杂零件的快速原型制作需要哪些特殊工艺？

在以下情况下复杂零件快速成型由于需要复杂的几何形状和严格的规格，传统的快速原型制作方法可能不够。在这种情况下，需要依靠特殊的工艺解决方案来选择适当的快速原型制造供应商。

1. 多材料和可溶解支撑：多材料快速原型制作可以用于材料喷射过程，因为它能够在一个过程中创建具有不同颜色或肖氏硬度值的组件。更重要的是，它允许可溶解的支撑结构，这对于创建无法以其他方式清洁的复杂内部通道至关重要，代表了一种重要的特殊工艺解决方案。
2. 金属增材制造（DMLS/SLM）：在复杂零件快速成型、航空、特别是医疗领域具有特殊的应用价值。此外，在直接生产具有晶格结构、冷却通道的高强度金属零件时，例如， 快速原型制作流程可能需要。
3. 五轴数控加工：它提供了高效的特殊工艺解决方案，特别是对于多个表面上需要高精度水平的复杂零件的加工。这还包括最大限度地减少设置时间的好处，从而有助于在单件中进行深底切或轮廓表面的加工过程，这对于叶轮/叶片组件等功能原型来说是一个非常需要的标准。
4. 混合和组合方法：在某些情况下，最终选择的流程可能涉及多个流程的合并。最常用的技术之一涉及复杂核心的 3D 打印，然后通过真空成型技术产生高质量的表面光洁度。这凸显了为什么彻底快速原型制造供应商选择​ 是关键，因为拥有广泛能力组合的供应商可以最好地执行这些集成解决方案。

为了成功地进行复杂零件的快速原型制作，必须满足以下条件： 快速原型系统结合用于多材料快速原型制作的创新特殊工艺解决方案。拥有一个快速原型制造供应商将具有很大的优势。

评估快速原型制造供应商的 8 个关键指标是什么？

了解之后选择合适的合作伙伴公司已确定的要求有效的原型制作过程可能非常重要。理性思维需要在做出正确的快速原型供应商选择的同时得到锻炼。这涉及评估关键供应商评估指标​以确保质量和可靠性。

评价指标	要问的关键问题（寻找什么）	相对重量
技术装备能力	满足您的技术要求有什么优势快速原型制造商？	20%
材料组合	他们是各类材料的参与者，还是只是基础等级的提供者？他们购买特殊材料吗？	15%
质量控制和认证	供应商能力认证，例如ISO 9001，以及供应商绩效（CMM）分析结果。	20%
工程支持专业知识	工程师是否主动提供DFM​反馈？这对于如何选择快速原型制造供应商。	15%
作品集和案例研究​	想一想您之前做过的具有相似复杂程度和行业水平的类似项目。	10%
交货时间和可靠性	时间表是否现实？在审核时检查交货时间。	10%
定价透明度​	价格是否包含信息（实质性、劳工后处理）？例如，在供应商评估过程中，缺乏透明度可能会被视为一个问题。	5%
售后及沟通	售后变更或缺陷的责任？尽管这是一个重要标准，但有时它可能排在最后。	5%

成功的首要目标快速原型制造供应商选择就是在八个供应商评价指标范围内取得适当的平衡。优先考虑技术能力、经过验证的供应商能力认证和工程支持是了解如何选择快速原型制造供应商的核心​这将成为真正的发展伙伴。

为什么快速成型报价差异如此之大？

虽然需要报价定制快速原型制作，价格的变化可能相当令人惊讶。造成价格差异原因的密切快速原型报价分析是造成这种情况的原因，而成本结构分析构成了关键部分。

技术设备投入

价格差异的核心原因通常源于原型制作过程本身。工业级金属 3D 打印机或5 轴数控机床代表较高的资本成本，反映在机器工时费率上。 SLS 尼龙的报价与 DMLS 钛的报价有很大不同，这使得技术选择成为快速原型报价分析的主要驱动力。

材料成本与选择

材料成本将被视为直接可变投入成本。通用ABS或树脂的成本不会很高，但其他高端工程热塑性塑料/金属材料会更贵。这种可变性是任何定制快速原型项目成本结构分析的基本部分。

人工和后处理复杂性

劳动力将是 3D 打印的主要隐性高成本之一。虽然对于简单打印或原始的 3D 结构模型来说，只需要很少的劳动力，但对于具有复杂支撑结构拆除、喷漆、功能测试组装等的模型，则需要大量的工时，这将在很大程度上增加最终产品的最终成本。

零件设计、几何形状和订单量

成本由设计决定。设计的复杂性导致制造和加工时间更长。此外，规模经济因数量水平的不同而不同。如果必须进行 CNC 加工，那么对于一个单元而言，其成本将非常高。但规模经济会因数量而异。即使真空铸造的体积较小，它也可能更便宜。

从本质上讲，定制快速原型的价格变化是合理的，并且可以通过每个解决方案中应用的不同技术来解释，例如3D 打印、数控加工或注塑成型。进行详细的快速原型报价分析非常具有启发性，因为它揭示了材料选择、生产速度和精加工要求如何直接影响最终成本，使价值主张变得清晰。

LS Manufacturing 医疗器械行业：可穿戴医疗器械定制多材料原型

这LS制造成功案例针对具有挑战性的高级功能性医疗技术问题进行了检查。成功案例中开展了与高性能医疗设备原型和健康相关监测相关的开发活动。这是一个重要的属性。

客户挑战

在一家医疗技术公司中，存在设计问题。在开发供人佩戴的健康设备时，需要有一个连续的外壳，其中有接触皮肤的硬部件和软部件。组装或包覆成型等对于多材料快速成型来说效率不高。

LS制造解决方案

他们已经成功地总结出一种形式多材料快速成型，通过使用 PolyJet，这非常具有未来感。因此，他们能够在一种工艺中打印具有不同肖氏硬度的不同种类的光聚合物树脂。当然，他们能够创建原型的数字形式，使物体的坚硬内部部分向其柔软的外部边界平滑过渡，这标志着完美/功能集成原型的完成。

结果和价值

他们得到了医疗设备原型，这些原型的功能完全符合预期。考虑到客户预计成本为60 万元，因此快速原型制作对客户的时间造成了50%的影响。对快速原型报价的理解是，最终成本将大大高于预期。

LS Manufacturing 的成功案例证明了成功应用多材料快速原型技术对于克服创建医疗设备原型时存在的严峻材料挑战的巨大重要性。我们还成功地以更快的速度进行创新，通过明确的计划节省了成本，快速原型制作报价致我们尊贵的客户。

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如何通过设计优化降低快速原型制作成本？

事实上，在快速原型制作方面，在以快速原型制作成本优化为目标时，最重要的参数是早期设计所追求的设计变更活动。积极主动地开展有关设计变更的建议活动 DFM优化解决方案将在确保时间和成本优化方面发挥关键作用。

优化壁厚和均匀性

为所选工艺保持一致的推荐壁厚（例如，1-2mm 3D打印）是初步的设计改进建议。避免过厚的部分可以防止缩痕和较长的冷却时间，而太薄的壁可能会失败，通过最大限度地减少材料使用和打印失败，直接有助于快速原型制作成本优化。

最大限度地减少支撑结构和悬垂

通过使用自支撑角度可以改进增材工艺，这意味着角度将比45 度更陡，其目的是最大限度地利用倒角而不是悬垂，从而最大限度地减少支撑结构的使用。 DFM 优化解决方案在减少浪费、时间和人力方面是最佳的，这意味着该参数代表了相当大的构建时间成本。

整合和智能嵌套设计

这是一种可以将小型模型/组件整合/组合成复杂模型原型的设计类型。模型合并的过程CNC加工工艺可以通过以模型嵌套在生产表面上的方式设计的模型来获得。这种整合策略是快速原型设计成本优化的有力方法。

选择适当的公差和表面光洁度

如果在非关键表面上进行精密表面精加工或操作，则会增加不必要的额外生产成本。 DFM 优化解决方案提供的解决方案涵盖的所有最重要的方面之一是，在可行的情况下充分利用有关喷砂的商用选项，因为加工和抛光操作需要更长的时间。

综上所述，意义重大快速原型成本优化可以通过从一开始就整合这些设计改进建议来实现。如果您从供应商那里获得帮助来帮助您找出改进 DFM 的方法，您将需要切合实际的设计。除此之外，您还需要确保您的设计在原型制作方面具有成本效益。这将帮助您更快地完成整个开发过程。

为什么选择 LS Manufacturing 作为您的快速原型制作合作伙伴？

它与拥有有助于确定合适的合作伙伴共同努力有效规模开发创新和想法有关。作为选择LS Manufacturing作为您的最关键因素之一快速原型制作合作伙伴谁将使您处于更好的境地，从而受益于所有快速成型服务的优势。

提供端到端服务和技术

作为一个专业原型制造商，对我们来说，从咨询阶段到所有制造后任务，为客户提供端到端服务是很自然的。该服务将根据我们公司内部现有的生产技术知识来满足内部需求，并且与3中描述的流程不同D印刷、多轴数控机床、 然后通过真空铸造，这肯定是我们行业中独特的服务。

专家工程支持和设计协作

我们与专业应用工程师一起创造性地提供可制造性设计 (DFM)概念和概念。这无疑被认为是快速原型设计服务最关键的因素之一。老实说，我们的设计师团队将在此方面与您的团队提供协助和合作快速成型服务优势根据功能因素和元素，然后是“外观和感觉”，最后是经济因素来升级您当前的设计。

严格的质量控制和一致的结果

我们实施严格的质量管理体系，并得到坐标测量机等精密测量设备的支持。这种对一致性的承诺确保每个原型，从第一篇模型到小批量功能，都符合精确的规格，从而使LS 制造合作伙伴您可以信赖关键项目里程碑。

良好的业绩记录和以客户为中心的焦点

健康、汽车、电子等相关项目的成功率相当令人满意。这一切都取决于沟通的速度。为了确保在要求的时间内完成项目，快速原型设计报价分析已被更改。满意度达到98%以上。

总之， LS Manufacturing​通过将技术广度与深厚的协作专业知识相结合，作为专业原型制造商脱颖而出。我们的核心快速原型制作服务优势——全面的能力、工程合作伙伴关系和严格的质量——直接转化为为我们的客户降低风险、降低总成本和更快的创新。

图 4：LS Manufacturing 为复杂原型提供动力的下一代技术

需要哪些信息才能获得准确快速的原型报价？

需要对项目要求进行有效沟通，以确保您立即收到正确的成本估算。满足快速成型报价要求，技术意义上的全面信息所需要的信息是准确报价指南的基础。

• 完整的 3D 模型和关键尺寸：每个报价的开头都应基于 STEP 或 IGES 格式的正确 3D 模型。每个产品的关键尺寸应包括图纸中的二维视图。这可以防止假设，并且是技术数据准备的第一步准确的报价指南。
• 材料规格和性能需求：这将需要用于开发原型的材料类型，例如ABS 类似树脂或铝 6061 等。有时，根据必须输入的需求，例如视觉原型开发、测试原型开发或主原型开发，它将直接影响材料需求。
• 数量、交货时间和后处理详细信息：指定所需的确切数量。 1块和50块的区别还是蛮大的。您所需的周转时间 - 无论是标准周转时间还是加急周转时间都需要指定。表面光洁度要求，无论是标准表面光洁度还是喷漆、纹理或电镀——都需要指定；原因是，后处理也是一个重要的部分快速原型制作报价要求。
• 组装和二次操作：如果您的项目有大量组件，您必须检查组件是否需要任何形式的组装以及以何种方式进行组装，然后继续进行其余的二次操作，其中将涉及输入金属线或标签等操作。这些操作通常不会纳入技术数据准备中，但它们可能会严重影响准确的报价指南。

本质上可以归结为：只有满足快速原型制作报价要求，才能获得准确的报价。花时间以与模型、材料、数量和完成的技术数据准备相关的方式进行准备，将给出明确的项目范围。这项工作有效地提供了准确的报价指南，或者就此而言，准确的价格，这将为您提供来自供应商的公平报价。

常见问题解答

1. 最小起订量和最大加工尺寸是多少？

用于原型开发和小批量生产，最大加工尺寸800x600x500mm提供服务。小批量生产订单时，从单件样品验证到数百件打样，一应俱全。我们机器的最大能力是在 CNC 服务和 3D 打印中，可以处理尺寸为800mm x 600mm x 500mm的原型。这足以容纳电子设备的原型。

2. 不同原型制作技术之间的精度有多大差异？

精度等级从 FDM 的 ±0.1mm 到 SLA 的±0.02mm不等。根据您可能需要执行的流程，我们将建议适当的替代方案。应该考虑到不同过程的准确度水平差异可能会有很大差异。例如，FDM等工艺的精度差异，其特点是精度水平较低，范围为±0.1mm-0.3mm ，而高精度SLA/CNC加工工艺可以产生±0.02mm-0.05mm的精度。根据您的精度水平，我们将为您提供合适的技术

3.你们提供材料性能测试报告吗？

我们为所有原型提供材料认证和 KPT 报告。我们可以为您提供批量材料认证和关键机械性能（包括强度和抗冲击性）的机械性能测试结果，以便您可以在我们将原型交给您的性能标准时测试和验证其可接受性。

4. 如何解决设计变更？

基于满足标准的需要，为了实现这些标准，制定了对变量变化的反应程序，其中影响评估仅在2小时的时间内进行，并且解决方案/报价将发生变化。此外，根据一次重点关注特定项目时进行设计变更的情景，得出了在2小时内收到变更请求后才进行影响评估的阶段。

5. 有哪些表面处理选项可供选择？

有超过10个表面处理方法，如喷砂、电镀、阳极氧化等。对于后处理，根据表面处理饰面所需的功能，使用多种方法，例如喷砂进行哑光或精细处理、涂上任何所需的彩通颜色、丝网印刷、电镀和铝合金阳极氧化。

6. 你们采取哪些措施来保护知识产权？

为了保护您的设计数据的安全，NDA 遵循非常严格的流程。然而，在您开始项目之前，可以对您的保密协议进行一些计划。正如上述解释所强调的，您的保密协议流程被视为标准流程。您的设计细节将通过加密站点保证安全。您的设计细节的有限处理是通过我们的团队完成的。删除是在项目完成后进行的。

7. 你们加快发货吗？

我们还推出加急生产渠道，以满足您对项目的紧急需求。为满足您的紧急项目需求，我们开辟了紧急项目加急绿色通道。通过有效的调度和并行工程的应用，像SLA 3D打印这样的项目可以在24小时内完成并发货，以满足您的研发进度。

8、质量问题如何解决？

我们还进行端到端的质量验证。已知制造质量缺陷，我们将免费返工，以确保我们尊贵客户的利益。我们还负责在加工的每个阶段进行质量验证。从原材料储存到最终交付产品，在我们的加工过程中已知质量水平缺陷，我们将无条件启动立即返工过程，其成本应使该产品最终合格。

概括

通过技术分析和科学的选材标准，您可以获得最好的快速原型制作解决方案，这将满足您的要求。凭借公司的技术经验和完成的项目， LS Manufacturing确保能够为每一位客户提供高质量的服务。

联系我们的原型专家现在就为您定制满足您需求的响应。诚邀您立即联系我们，索取免费的 DFM 分析报告。无论如何，我们承诺为您的发展保驾护航。

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LS制造团队

LS Manufacturing是行业领先的公司。专注于定制制造解决方案。我们拥有超过20年的经验，超过5000家客户，我们专注于高精度数控加工，钣金制造, 3D打印,注塑成型。金属冲压、等一站式制造服务。
我们的工厂配备了 100 多台最先进的 5 轴加工中心，并通过了 ISO 9001:2015 认证。我们为全球150多个国家的客户提供快速、高效、高质量的制造解决方案。无论是小批量生产还是大规模定制，我们都能以最快的24小时内交货满足您的需求。选择LS制造。这意味着选拔效率、质量和专业性。
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