Dauguma pirmą kartą{0}}perkančiųjų mano, kad pati lazerinio sukepinimo mašina yra didžiausia metalo 3D spausdinimo kaina. Jie klysta.
Įprastos vieno aliuminio lydinio 3D spausdintos dalies tolesnis apdorojimas gali sudaryti 40–50 % visos sąskaitos (2024 m. Wohlers ataskaita). Tikrasis spausdinimo žingsnis dažnai yra mažesnis nei trečdalis. Šiame straipsnyje pateikiamas sąžiningas,-pagrįstas metalo 3D spausdinimo bendros sąnaudos suskirstymas, atskleidžiamos paslėptos metalo priedų gamybos sąnaudos ir tiksliai parodoma, kodėl aliuminio lydinio 3D spausdinimas pasižymi unikaliu sąnaudų profiliu. Taip pat pamatysite, kaip vienas klientas pasinaudojo šia įžvalga, kad sumažintų bendras išlaidas 31 %{12}}ir kaip jūs galite tai padaryti.
Orientacinės kainos padalijimas - aliuminio AM dalis (vienas blokas)
Mašinos gamybos laikas: 32 %
Po{0}}apdorojimas: 45 proc.
Medžiaga milteliai: 14%
Dizainas ir sąranka: 9 %
Reprezentatyvūs vieno-vieneto duomenys - Wohlers 2024 / Fraunhofer IAPT 2022. Paketinėje gamyboje po-apdorojimo dalis sumažėja iki ~35–40 proc.
Išskaidyti visą metalinės 3D spausdintos dalies - kainą, o ne tik pastatymą
Bendra metalinio 3D spausdinimo kaina susideda iš keturių skaidrių kibirų. Jų supratimas yra greičiausias būdas nustoti permokėti.
Mašinos laikas / gamybos kaina (lazerio valandos, inertinės dujos, mašinos nusidėvėjimas) - tai dalis, kurią visi nurodo pirmiausia.
Medžiaga (miltelių kaina, atnaujinimo dažnis ir atliekos) - brangesnė, nei manote, nes aliuminio miltelius reikia tvarkyti atsargiai, kad būtų išvengta oksidacijos.
Po{0}}apdorojimas (visa grandinė nuo streso mažinimo iki galutinio patikrinimo) - čia dingsta tikrieji pinigai.
Dizainas, sąranka ir inžinerija (DfAM peržiūra, įdėjimas, palaikymo dizainas) - dažnai neįvertinami, bet labai svarbūs sėkmei.
Spausdinimas greitas. Apdaila yra ta vieta, kur laikrodis sukasi. McKinsey (2023) praneša, kad pramoninio metalo AM vien tik po{3}}apdirbimo darbas vidutiniškai 3–4 kartus viršija mašinos veikimo laiką valandomis.
Aliuminio lydinio 3D spausdinimo kaina vienai daliai yra ypač jautri šiam padalijimui. SLM aliuminio dalių apdailos kaina dažnai tampa dominuojančia eilute baigus statyti.
Kodėl aliuminio lydinio 3D spausdinimas turi didesnę-nei-vidutinę tolesnio-apdorojimo dalį
Aliuminis elgiasi kitaip nei titanas ar nerūdijantis plienasmetalinis 3D spausdinimas, ir šis skirtumas beveik visiškai išryškėja atliekant post{0}}apdorojimą.
Ir AlSi10Mg, ir Al7075 reikalauja tikslių įtempių{2} pašalinimo ciklų. Neteisinga temperatūra arba aušinimo greitis ir dalis deformuojasi.
Natūralus aliuminio oksido sluoksnis apsunkina sujungimą, sandarinimą ir dengimą daug labiau nei kitų metalų.
Norint anoduoti - labai įprastą aliuminio lydinio priedų 3D spausdinimo apdailą -, reikalingas griežtai kontroliuojamas paviršiaus paruošimas. Ra taikiniai yra daug svarbesni nei su plienu.
Aliuminio lydinio ir 3D spausdinimo technologijos derinyssukuria didesnį paviršiaus poringumą nei tradicinis aliuminis, todėl funkciniams paviršiams reikia skirti daugiau dėmesio.
Kai anodavimas nurodomas -, kaip tai keičia kainos lygtį
Anodavimas suteikia pastebimą pranašumą, nes prieš pradedant procesą atspausdintas paviršius turi būti suderintas iki Ra. 2023 m. žurnale „Additive Manufacturing“ paskelbtame straipsnyje nustatyta, kad aliuminio AM detalės, kurioms taikomi funkcinio paviršiaus reikalavimai, patiria 25–35 % didesnius po-apdirbimo kaštus nei lygiavertės titano dalys -, nors patys neapdoroti aliuminio milteliai yra pigesni.
Aliuminio 3D spausdinimo anodavimo kaina tampa vienu iš lengviausiai patraukiamų svertų, kai supranti reikalavimus.
Daugiausia - kainuojantys post{0}}apdorojimo veiksmai įvertinti
Štai praktinis tipiškų aliuminio AM dalių reitingas:
Funkcinių paviršių apdirbimas CNC (30–40 % visų tolesnio apdorojimo sąnaudų) Kritiniai matmenys ir sandarinimo paviršiai turi būti apdirbti iki tolerancijos. Šis žingsnis reikalauja daug darbo- ir mašinų-.
Streso mažinimas / terminis apdorojimas su sertifikuotais ciklo įrašais Reikalingas kiekvienai konstrukcijos daliai. Sertifikuota dokumentacija padidina išlaidas, tačiau dėl to negalima{1}}derėtis daugelyje pramonės šakų.
Paviršiaus apdaila - valymas pūtimu, poliravimas, anodavimas Kaina labai skiriasi priklausomai nuo pasirinktos tikslios Ra ir kosmetinės specifikacijos.
Patikrinimas - CMM arba 3D nuskaitymo svarstyklės yra sudėtingesnės, o ne partijos dydis.
Paramos pašalinimas ir rankinis valymas Dažnai neįvertinamas. Labai daug{1}}darbo reikalaujantis sudėtingų geometrijų.
HIP (karštas izostatinis presavimas) Brangus už ciklą, bet gerai amortizuojasi pasiekus vidutinį tūrį.
Ar brangus metalo apdorojimas{0}}? Taip -, bet vienintelis didžiausias svertas beveik visada yra specifikacija, o ne pats procesas. Pirkėjai, kurie per-apibrėžia nekritinių paviršių apdailą ir toleranciją, tiesiogine prasme moka už tikslumą, kurio niekada nenaudos.
Sumažinkite metalo AM bendras gamybos sąnaudas, prasideda čia.
Sunhingstones atvejo tyrimas: kaip vienas aliuminio priedų projektas tapo per brangus ir optimizuotas
Buitinės elektronikos OĮG tiekė tiekimąAliuminio lydinio priedų 3D spausdinimas- konstrukciniai laikikliai ir-šilumą išsklaidantys dangteliai - naujai produktų linijai.
Ankstesniame tiekėjo pasiūlyme vyravo post-apdorojimas: veidrodinis-poliravimas taikomas kiekvienam paviršiui, individualus kiekvienos dalies CMM patikrinimas ir visiškas anodavimas net ir nematomuose vidiniuose paviršiuose.
Kaip aliuminio lydinio 3D spausdinimo gamintojas, mūsų Sunhingstones inžinierių komanda peržiūrėjo brėžinius ir išsiaiškino, kad 60 % paviršiaus ploto neturi funkcinių reikalavimų tokiam apdailos lygiui. Mes pasiūlėme pataisytą specifikaciją: Ra 1.6 tik konstrukciniuose paviršiuose, Ra 3.2 kitur, partijos CMM (1 iš 10 dalių) ir anodavimą tik išoriniams paviršiams.
Rezultatas: 31 % mažesnės bendros dalies kainos, pirmojo-užsakymo pristatymo laikas sutrumpėjo 11 dienų, o kosmetinė išvaizda galutiniam klientui nepasikeitė.
Siekdama atitikties eksportui, „Sunhingstones“ pateikė išsamius medžiagų ir proceso atsekamumo dokumentus -, kurių vis labiau reikalauja Europos saugumo transporto asociacija (ESTA)-suderinti tarpvalstybinių pramoninių prekių{2}}pirkimo standartai. Mūsų metalo 3D spausdinimo gamykla Kinijoje tiekia didmenines aliuminio 3D spausdintas dalis su visa įmontuota dokumentacija.
Po{0}}apdorojimo ir mašinos išlaidos: kurią iš jų pirmiausia pabandyti sumažinti?
Taip - post-apdorojimas dažnai yra didžiausias metalo AM išlaidų segmentas.
Tačiau tai taip pat yra labiausiai vidujetavokontroliuoti. Mašinos kainą daugiausia lemia technologijos ir medžiagų pasirinkimas. Po-apdorojimo kaina yra tiesioginė jūsų nustatytų specifikacijų funkcija.
|
Dėl ko galite derėtis dėl mašinos kainos |
Ką galite valdyti dėl{0}}posto apdorojimo išlaidų |
|
Užsakymo apimtis ir partijos įdėjimas |
Apdailos specifikacija (Ra reikšmės) |
|
Medžiagos klasės keitimas |
Tolerancijos apimtis (kritinės ir ne{1}}kritinės savybės) |
|
Sukurkite orientacijos optimizavimą |
Patikrinimo lygis (100 %, palyginti su partijos atranka) |
|
Partijos dydis (amortizuoja nustatymo laiką) |
|
|
Palaikymo strategija (DfAM įvestis) |
Protingiausi pirkėjai ne tik klausia: „Ar galite atspausdinti pigiau? Jie klausia: „Kur tolesnio{0}}apdorojimo specifikacijoje galime rasti kainą neprarandant funkcijos?
Fraunhofer IAPT (2022) nustatė, kad iki 60 % aliuminio AM apdorojimo išlaidų gali turėti įtakos dizaino ir specifikacijų sprendimai, priimti prieš klojant pirmąjį miltelių sluoksnį.
Penki praktiški būdai, kaip sumažinti metalo 3D spausdinimo išlaidas - nuo šiandien
Nubrėžkite paviršiaus reikalavimus - ne kiekvienam veidui reikia tos pačios apdailos specifikacijos.
Prieš užfiksuodami kūrimo orientaciją, paprašykite tiekėjo DfAM atsiliepimų.
Sugrupuokite užsakymus - po-apdorojimo sąrankos sąnaudos greitai amortizuojamos iš kelių dalių.
Paklauskite, ar HIP tikrai yra{0}}svarbus taikymui, ar tik tiekėjo numatytasis.
Prašykite detalios kainos pasiūlymo - bet kuris patikimas individualaus aliuminio lydinio 3D spausdinimo tiekėjas gali atlikti po-apdorojimo eilutę.
Tikslas nėra pigiausia citata -, tai geriausia vertė už tai, ką iš tikrųjų reikia padaryti.
DUK
Ar tikrai post{0}}apdorojimas yra brangiausia metalo 3D spausdinimo dalis?
Taip. Pavienių aliuminio dalių atveju tai paprastai sudaro 40–50 % visų išlaidų
Kiek prie metalinės 3D spausdintos dalies kainos papildomas{0}}apdorojimas?
Paleidus vieną{0}}įrenginį, jis gali pridėti 40–50 proc. Serijinėje gamyboje dalis paprastai sumažėja iki 35–40 %, nes pasidalijami sąrankos kaštai.
Kodėl aliuminio 3D spausdinimas yra brangesnis, palyginti su kitais metalais? Dėl natūralaus aliuminio oksido sluoksnio, tikslaus įtempių pašalinimo poreikio ir didesnio paviršiaus poringumo po SLM reikia atlikti papildomus apdailos veiksmus -, ypač kai reikia anoduoti.
Kaip aliuminio lydinio ir 3D spausdinimo technologijos derinys skiriasi nuo CNC kainos?
Sudėtingoms, mažos{0}}–-vidutinio tūrio geometrijoms su vidinėmis savybėmis metalinis 3D spausdinimas paprastai yra pigesnis nei CNC. Lūžio taškas{4}}labai priklauso nuo dalių sudėtingumo ir tolesnio apdorojimo specifikacijų.
Kokio tolesnio{0}}apdorojimo paprastai reikia 3D spausdintam aliuminio priedui?
Įtempių mažinimas / terminis apdorojimas, atramos pašalinimas, paviršiaus apdaila (šlifavimas / poliravimas / anodavimas) ir patikrinimas (CMM arba 3D skenavimas).
Kaip gauti pigesnę metalo 3D spausdinimo kainą neprarandant kokybės?
Atlikite penkis aukščiau nurodytus praktinius veiksmus ir visada paprašykite išsamios suskirstymo. Beveik visada sutaupoma dėl pažangesnių specifikacijų, o ne dėl sudėtingų statybos kampų.
Nuorodos
Wohlers ataskaita 2024 - wohlers.com
„McKinsey & Company“: „Priedų gamyba: kita pramoninės gamybos revoliucija“ (2023 m.) - mckinsey.com
Fraunhofer IAPT: „Metalų priedų gamybos sąnaudų struktūros“ (2022 m.) - iapt.fraunhofer.de
„Additive Manufacturing Journal“: „Po{0}}apdirbimo sąnaudų palyginimas naudojant metalines AM medžiagas“ (2023 m.) - sciencedirect.com/journal/additive-manufacturing
ISO/ASTM 52904: priedų gamybos proceso dokumentacija - iso.org
ASTM B209: standartinė aliuminio ir aliuminio -lydinio lakšto ir plokštės specifikacija - astm.org
America Makes & ANSI AMSC AM standartizacijos planas v2.0 - america-makes.us
Europos saugumo transporto asociacija (ESTA): tarpvalstybinės-pramoninės tiekimo grandinės atitikties naujiniai - esta-cash.eu