3d打印机因为可以支持多种耗材进行打印的特性被广泛应用于航空航天、医疗、工业设计等诸多领域。然而，在缩短研发周期、降低组装成本的同时，企业更注重3D打印机对制造成本的影响。因此，我们为大家总结了3D打印的几个设计要素，然后分析了如何降低3D打印机带来的额外制造成本，以及如何突出其在降低制造成本和提高综合效益方面的优势。

1、优化设计。

设计良好的3D打印件遵循许多类似于注塑成型的原理，如：利用相邻表面之间的渐变过渡；避免横截面积和零件体积的巨大差异；避免在成品工件上产生残余应力的尖角；无支撑的薄壁结构不宜过高，否则会发生翘曲。

2、考虑批量生产中零件的制造模式。

我们说3D打印机可以实现自由建模，给零件设计带来了很大的发挥空间，比如制造很多孔结构的零件。其实很多企业已经意识到3D打印机可以胜任零件的小批量生产，但是当需要大批量生产时，还是要考虑机械加工等传统工艺。所以在这种情况下，设计师需要在设计之初就综合考虑，以后零件量产时会采用什么制造工艺，设计方案能否成功实现。

3、打印后减少二次操作。

一些3D打印过程需要添加支撑结构来打印对象，以防止它们卷曲或翘曲。打印形成的金属支撑结构需要在打印后通过机械加工去除，而塑料支撑结构需要通过手持砂光机去除。然而，无论哪种方式，都会增加成本，延长制造周期。因此，在设计之初，我们应该考虑改变设计或零件的放置，以避免在零件上增加支撑结构。

4、观察公差。

3D打印金属时，为了满足金属零件的公差要求，有时需要使用二次加工。但是过分追求公差要求会对3D打印件的设计制造产生影响，比如过分追求精度，增加打印层数，从而增加打印时间和打印成本。

5、着眼大局。

虽然3D打印的材料成本和设备成本都比传统制造工艺高，但不要气馁。特别是在设计3D打印零件时，要密切关注3D打印机在实现复杂轻量化结构和功能集成化零件方面的优势，尽可能激发3D打印机在零件设计优化中的作用。如果只关注3D打印技术对制造成本的影响，而忽视其在重塑产品设计和功能、重塑供应链方面的潜力，企业就会错失利用3D打印创造更多综合效益的机会。

6、抛弃传统。

要知道典型的3D打印零件往往都有仿生设计，比如蜂巢结构或者复杂的格子结构。不要害怕在设计中使用这种结构，只要他们能创造出更轻的、和更强的零件。设计中不需要避免使用孔状结构，因为传统制造方法在零件上钻孔无形中增加了材料的浪费，导致成本增加。需要注意的是，在增材制造时，尤其是利用激光熔化金属3D技术制作圆孔时，需要综合考虑是否要添加孔的支撑结构以及下表面可能发生的变形。