3D打印技术最大地解放了想象力，同时可以快速试制，从而缩短新产品研发周期，降低成本。一句“随着3D打印技术的不断提高，以3D打印代替CAE分析的案例越来越多”引起广大CAE爱好者的恐慌，3D打印会革CAE的命吗？      日本矢野经济研究所（总部：东京）2015年11月17日公布了CAD/CAM/CAE市场的相关调查结果。文中提到：“此次调查对3D打印机试制情况的增加十分关注，由于3D打印机的性能提高，因此以3D打印来代替CAE分析的案例越来越多。因此，预计这种情况将会对CAD/CAM/CAE市场带来长期影响。”这篇文章不禁让我们广大CAE爱好者产生疑问：“3D打印会超越CAE吗？会取代吗？”

3D打印（增材制造）的优势是独一无二的。以往，设计师往往要向工厂的大批量生产妥协，受材料、强度、脱模等要求限制，导致同质化的产品外形和结构。3D打印则能保证从手绘草图到电脑上的高精度曲面建模，再到最终成品的连贯，制造微米级甚至纳米级的精确造型，更接近于所见即所得。所以3D打印被堪称为制造工艺的颠覆性创新，为传统机械制造业转型升级提供了革命性的技术服务。借助3D打印技术，好创意可以短时间里变为现实，“中国智造”从“敢想不敢做”的时代步入“敢想敢做”的时代。从制造工艺的角度讲，3D打印是对关键零部件和基础件新产品开发的一种颠覆性创新，将大大提升企业技术创新效率，加快转型升级步伐，这对制造业的创新发展来说无疑是一大“福音”。

尽管3D打印技术给制造业带来了创新，但目前仍有一些技术瓶颈没有解决。笔者认为，3D打印不能取代CAE，相反我们应该找到两项技术的融合点，如在3D打印前对打印的产品进行CAE分析，同样也可以降低开发周期，降低成本，岂不“锦上添花”。因为无论是打印假肢，或者打印汽车零部件，存在的重大挑战是增材制造过程中的可靠性和可预测性，这些障碍也给产品的质量认证带来制约，并限制了3D打印扩展到更广阔的工业领域。“如何通过仿真模拟来获得可靠的设计？”，“仿真模拟如何增强增材制造设计的稳定性？我们能不能第一次就打印出想要的产品？”是企业需要面临的一大挑战。

目前3D打印与CAE技术融合应用比较成功的案例就是产品的轻量化设计，CAE仿真技术使得设计师可以更轻松地获得更“靠谱”的设计作品。
  英国著名增材制造厂商雷尼绍（Renishaw）与自行车厂商Empire Cycles合作，设计并制造了世界首辆全3D打印自行车。在这个项目中，自行车的车座杆部分使用了CAE技术进行拓扑优化，优化结果经过重新设计后以钛合金材质打印出来，相较原始坐杆质量降低45%。

图/拓扑优化辅助设计3D打印自行车坐杆（案例来源：Altair）

在瑞士知名跨国集团RUAG的卫星支架设计项目中，同时使用了CAE仿真技术，优化找到最优支架结构，最终该支架结构由金属3D打印实现，并成功送入太空。

图/CAE辅助设计3D打印卫星支架（案例来源：Altair）

荷兰的一家三维制造工厂使用CAE仿真和三维打印技术进行产品设计，他们利用拓扑优化仿真技术在原形机上减重，同时满足所有产品的设计规范，完毕后直接进行三维打印，打印之后进行热处理，最后的零件减重达到70%。

在3D打印中，仿真在不同的环节都可以发生作用。如：预测材料的微观结构，优化生产工艺以及优化关键部位的性能表现，还可以为增材制造的部件材料的疲劳寿命提供评估，使得从设计阶段就开启零件的完整生命周期的有效把控。

  综上，CAE技术与3D打印相结合可以形成一个优质的设计流程，帮助设计人员考虑传统设计方法中无法涉及或很难解决的问题，共同保证新产品的各项性能。那么“中国智造”就会步入“敢想敢做且做得对”的时代。

3D打印技术最大地解放了想象力，同时可以快速试制，从而缩短新产品研发周期，降低成本。一句“随着3D打印技术的不断提高，以3D打印代替CAE分析的案例越来越多”引起广大CAE爱好者的恐慌，3D打印会革CAE的命吗？      日本矢野经济研究所（总部：东京）2015年11月17日公布了CAD/CAM/CAE市场的相关调查结果。文中提到：“此次调查对3D打印机试制情况的增加十分关注，由于3D打印机的性能提高，因此以3D打印来代替CAE分析的案例越来越多。因此，预计这种情况将会对CAD/CAM/CAE市场带来长期影响。”这篇文章不禁让我们广大CAE爱好者产生疑问：“3D打印会超越CAE吗？会取代吗？”

3D打印（增材制造）的优势是独一无二的。以往，设计师往往要向工厂的大批量生产妥协，受材料、强度、脱模等要求限制，导致同质化的产品外形和结构。3D打印则能保证从手绘草图到电脑上的高精度曲面建模，再到最终成品的连贯，制造微米级甚至纳米级的精确造型，更接近于所见即所得。所以3D打印被堪称为制造工艺的颠覆性创新，为传统机械制造业转型升级提供了革命性的技术服务。借助3D打印技术，好创意可以短时间里变为现实，“中国智造”从“敢想不敢做”的时代步入“敢想敢做”的时代。从制造工艺的角度讲，3D打印是对关键零部件和基础件新产品开发的一种颠覆性创新，将大大提升企业技术创新效率，加快转型升级步伐，这对制造业的创新发展来说无疑是一大“福音”。

尽管3D打印技术给制造业带来了创新，但目前仍有一些技术瓶颈没有解决。笔者认为，3D打印不能取代CAE，相反我们应该找到两项技术的融合点，如在3D打印前对打印的产品进行CAE分析，同样也可以降低开发周期，降低成本，岂不“锦上添花”。因为无论是打印假肢，或者打印汽车零部件，存在的重大挑战是增材制造过程中的可靠性和可预测性，这些障碍也给产品的质量认证带来制约，并限制了3D打印扩展到更广阔的工业领域。“如何通过仿真模拟来获得可靠的设计？”，“仿真模拟如何增强增材制造设计的稳定性？我们能不能第一次就打印出想要的产品？”是企业需要面临的一大挑战。

目前3D打印与CAE技术融合应用比较成功的案例就是产品的轻量化设计，CAE仿真技术使得设计师可以更轻松地获得更“靠谱”的设计作品。
  英国著名增材制造厂商雷尼绍（Renishaw）与自行车厂商Empire Cycles合作，设计并制造了世界首辆全3D打印自行车。在这个项目中，自行车的车座杆部分使用了CAE技术进行拓扑优化，优化结果经过重新设计后以钛合金材质打印出来，相较原始坐杆质量降低45%。

图/拓扑优化辅助设计3D打印自行车坐杆（案例来源：Altair）

在瑞士知名跨国集团RUAG的卫星支架设计项目中，同时使用了CAE仿真技术，优化找到最优支架结构，最终该支架结构由金属3D打印实现，并成功送入太空。

图/CAE辅助设计3D打印卫星支架（案例来源：Altair）

荷兰的一家三维制造工厂使用CAE仿真和三维打印技术进行产品设计，他们利用拓扑优化仿真技术在原形机上减重，同时满足所有产品的设计规范，完毕后直接进行三维打印，打印之后进行热处理，最后的零件减重达到70%。

在3D打印中，仿真在不同的环节都可以发生作用。如：预测材料的微观结构，优化生产工艺以及优化关键部位的性能表现，还可以为增材制造的部件材料的疲劳寿命提供评估，使得从设计阶段就开启零件的完整生命周期的有效把控。

  综上，CAE技术与3D打印相结合可以形成一个优质的设计流程，帮助设计人员考虑传统设计方法中无法涉及或很难解决的问题，共同保证新产品的各项性能。那么“中国智造”就会步入“敢想敢做且做得对”的时代。