Ar metalinis 3D spausdinimas gali sumažinti bandomosios pelėsių gamybos sąnaudas?

1. Medžiagų kaina: nuo „medžiagų atliekų mažinimo“ iki „geresnio medžiagų panaudojimo“.
Tradicinėje pelėsių bandomojoje gamyboje naudojamas subtraktinis apdorojimas, o tai reiškia, kad sunaudojama mažiau nei 50% medžiagos. Tai ypač pasakytina apie sudėtingų struktūrų formas, pvz., konformines aušinimo vandens kanalų formas, kurioms gręžimo, frezavimo ir kitų procesų metu turi būti atkirsti vidiniai srauto kanalai. Tai reiškia, kad iššvaistoma daug medžiagos. Pavyzdžiui, norint pagaminti tam tikrą elektrinio dantų šepetėlio rankenos formos įdėklą, jums reikia 2,1 kg nerūdijančio plieno, tačiau galiausiai gaunama tik 1 kg naudingos formos, o tai reiškia, kad išeikvojama 52% medžiagos.

Metalo 3D spausdinimui naudojama priedų gamyba, o tai reiškia, kad medžiagų pridedama pagal poreikį ir susidaro labai mažai atliekų. Pavyzdžiui, Yishu ESU-EM201 didelio šilumos laidumo nerūdijančio plieno miltelių medžiagų panaudojimo lygis gali būti didesnis nei 95%. Atspausdinus 3D identišką formos įdėklą, darbui užbaigti reikia vos 1,05 kg medžiagos, o tai perpus sumažina medžiagų sąnaudas. Taip pat miltelių likučius galima panaudoti pakartotinai, o tai laikui bėgant dar labiau sumažins medžiagų sąnaudas.

2. Apdorojimo išlaidos svyruoja nuo „kelių-procesų bendradarbiavimo“ iki „vienos įrangos integravimo“.
Tradicinei bandomajai formų gamybai reikia daug žingsnių, įskaitant pjovimą, EDM, vielos pjovimą ir poliravimą. Taip pat reikia daug įrankių, tokių kaip CNC frezavimo staklės, apdirbimo centrai ir EDM staklės. Tai reiškia, kad įrangos ir darbo sąnaudos yra nemažos. Pavyzdžiui, norint pagaminti tam tikros automobilio dalies formą tradiciniais metodais, reikia 5 įrangos komplektų, 3 darbuotojų ir 72 valandų darbo, kainuoja 12 000 juanių.

Naudojant metalinį 3D spausdinimą, visus gamybos etapus galima atlikti tik vienu įrenginiu, todėl nereikia kelių procesų, kad jie veiktų kartu. Pavyzdžiui, EP-M250 Pro dvigubo lazerinio metalo 3D spausdintuvas vienu sluoksniu miltelius gali paskleisti greičiau nei per 8 sekundes. Didžiausias jo spausdinimo greitis gali būti 2,5 karto didesnis nei vieno lazerio 50 μm sluoksnio storio proceso, o dalių santykinis tankis yra didesnis nei 99,99%. Atspausdinus 3D identišką formą automobilio daliai, tereikia vienos mašinos, vieno operatoriaus ir 24 valandų spausdinimo laiko. Tai sumažina apdorojimo išlaidas 67% iki 4000 juanių.

3. Ciklo kaina: nuo „iteracijų mėnesių“ iki „patvirtinimo dienų“
Tradicinis bandomasis pelėsių gamybos ciklas yra ilgas, ypač sudėtingų konstrukcijų formoms, kurias reikia nuolat bandyti ir taisyti. Tai gali užtrukti kelis mėnesius. Pavyzdžiui, tam tikros aviacijos variklio mentės formos nuo projektavimo iki bandomosios gamybos užtrunka 6 mėnesius. Per tą laiką prireikia 5 remonto darbų, kurių kiekvienas remonto ciklas kainuoja 2 savaites, todėl ciklo kaina yra gana didelė.

Metalo 3D spausdinimas leidžia lengvai pakeisti dizainą ir sukurti naujas formas vos per kelias valandas, o tai sutaupo daug pinigų, palyginti su „apvertimu ir paleidimu iš naujo“. Kaip pavyzdį naudodama tam tikrą elektroninio gaminio apvalkalo formą, projektavimo komanda per tris dienas baigė penkias 3D spausdinimo iteracijas. Kiekviena iteracija kainavo tik 200 juanių, o senasis būdas užtruko dvi savaites ir kainavo 5000 juanių. Be to, 3D spausdinimas leidžia gaminti „pagal poreikį“, o tai reiškia, kad mažiems partiniams užsakymams nuo 1 iki 1000 vienetų nereikia formų, o tai dar labiau pagreitina bandomąjį gamybos procesą.

4. Kokybės kaina: nuo „Vietinio netolygaus aušinimo“ iki „Visuotinio temperatūros optimizavimo“
Įprastos formų aušinimo sistemos konstrukcija yra ribota, todėl sunku tolygiai aušinti sudėtingos struktūros formas. Dėl to gali kilti problemų, tokių kaip gaminio iškraipymas ir deformacija, kurių gedimų dažnis siekia iki 15%. Tam tikros įpurškimo formos atveju tradicinė aušinimo vandens kontūro konstrukcija sukelia 10 laipsnių gaminio temperatūros skirtumą, 12 % gedimų dažnį ir kokybės sąnaudas, kurios sudaro 8 % visų gamybos sąnaudų.

Metalinis 3D spausdinimas gali sukurti konformišką aušinimo vandens grandinę, kuri tolygiau paskirsto šilumą. Yisu ESU-EM201 atspausdintų formų įdėklų spiralinis vandens tako dizainas sumažina laiką, per kurį gaminys pasiekia aukščiausią temperatūrą, nuo 19,5 sekundės iki 13,02 sekundės. Tai taip pat sumažina bendrą temperatūros skirtumą nuo 10 laipsnių iki 3 laipsnių, sutrumpina aušinimo ciklą 33%, sumažina defektų skaičių iki 2%, o kokybės sąnaudų santykį sumažina iki 1,5%. Ilgainiui konformalių aušinimo vandens kanalų konstrukcija gali pailginti formų tarnavimo laiką, sumažinti terminį nuovargį ir dar labiau sumažinti išlaidas kokybei.

5. Dizaino optimizavimas: perėjimas nuo „struktūrinio kompromiso“ prie „funkcinės integracijos“
Tradicinį formų dizainą riboja technika, o sudėtingų konstrukcijų kūrimas yra sunkus, todėl dizaineriai turi leistis į kompromisus, kad sumažintų kainas. Pavyzdžiui, norint supaprastinti aušinimo vandens kontūro projektavimą, standartiniai metodai reikalauja atsisakyti formos stiprumo, o tai sumažina formos naudojimo laiką 30%.

Metalinis 3D spausdinimas suteikia jums daug universalumo, kai kalbama apie dizainą. Jis gali padaryti sudėtingas formas, pavyzdžiui, lanksčius aušinimo kanalus ir vidines sutvirtinimo briaunas, neprarandant kokybės. Kaip pavyzdį naudojant „Audi“ karšto formavimo sekcijų formą, 3D spausdinimas pagerino formos vidinę aušinimo kanalų dizaino topologiją, todėl aušinimo efektyvumas padidėjo 25 %, o formos tarnavimo laikas pailgėjo 40 %.. 3D spausdinimas taip pat palengvina lengvų daiktų kūrimą, o tai sumažina formos svorį, nes atsikrato papildomų medžiagų. Tai taip pat sumažina medžiagų ir siuntimo kainą.