Kokios yra metalinių 3D spausdinimo formų priežiūros išlaidos?

一, Įrangos priežiūros išlaidos: visos investicijos nuo aparatinės įrangos iki programinės įrangos
1. Pagrindinių dalių susidėvėjimas ir įtempimas bei įrangos nusidėvėjimas
Metalo 3D spausdinimo įranga, kaip ir SLM bei EBM technologijų įranga, yra labai brangi. Geriausi modeliai gali kainuoti milijonus juanių, o nusidėvėjimo kaina sudaro didelę priežiūros išlaidų dalį. Pavyzdžiui, Platinum BLT-S800 turi 8 lazerius, didelio-tikslumo veidrodžius, vakuumines kameras ir kitas svarbias dalis. Lazeriai (kurie tarnauja apie 20 000 valandų) ir veidrodžiai (kurie veikia apie 50 000 valandų) yra dvi svarbios dalys, kurias reikia reguliariai keisti po ilgo{12}}naudojimo. Aviacijos dalių gamintojo atvejo tyrimas rodo, kad pagrindinių dalių keitimas kainuoja 40 % metinių vieno įrenginio priežiūros išlaidų, o lazerių keitimas kainuoja daugiau nei 60 % visų dalių bendrų išlaidų.

2. Sumanus valdymas ir priežiūra, kuri sustabdo problemas dar joms neįvykus
Įmonės turi sukurti prevencinės priežiūros sistemą, kad sumažintų nuostolius dėl staigių gedimų, dėl kurių atsiranda prastovos. Pavyzdžiui, daiktų interneto jutikliai gali stebėti įrenginio temperatūrą, vibraciją, galią ir kitus veiksnius realiuoju laiku, o dirbtinio intelekto algoritmai gali naudoti šiuos duomenis, kad atspėtų, kada gali kilti problemų. Tam tikra įmonė, gaminanti formas automobiliams, panaudojusi šią techniką sumažino jų įrangos gedimų skaičių 35%, o priežiūros išlaidas – 20%. Be to, augant įrenginių dalijimosi sistemoms, pvz., 3D sistemų gamybos pagal pareikalavimą tinklui, tapo lengviau pasidalyti atskirų įrenginių priežiūros išlaidas, sutelkiant techninės priežiūros personalą.

3. Programinės įrangos atnaujinimas ir duomenų saugumas
Metalo 3D spausdinimui reikalinga projektavimo programinė įranga (pvz., SolidWorks arba Magics) ir pjaustymo programinė įranga (pvz., Autodesk Netfabb). Šių programų licencijavimo ir atnaujinimo kaina turėtų būti įtraukta į priežiūros biudžetą. Medicininius implantus gaminančios įmonės atvejo tyrimas rodo, kad programinės įrangos atnaujinimo išlaidos sudaro apie 15 % visų metinių priežiūros išlaidų. Tačiau po atnaujinimo patobulinus spausdinimo procesą, medžiagų sunaudojimas gali padidėti 10%, o tai gali padėti padengti dalį išlaidų. Tuo pačiu metu pinigų išleidimas duomenų apsaugai (tokiam šifruotam perdavimui ir atsarginėms kopijoms debesyje) taip pat yra netiesioginė kaina, kurios negalima nepastebėti, ypač tose srityse, kurioms reikia didelio saugumo, pvz., kosmoso.

2, Medžiagų tvarkymo išlaidos: visas procesas nuo pirkimo iki perdirbimo būtų kuo efektyvesnis
1. Metalo miltelių tiekimo grandinės kaina ir stabilumas
Pagrindinė medžiaga, naudojama 3D spausdinimo formoms gaminti, yra metalo milteliai. Jo kainai didelę įtaką daro tokie dalykai kaip žaliavų rinkos pokyčiai, gamybos metodai ir grynumo kriterijai. Pavyzdžiui, titano lydinio milteliai gali kainuoti dešimtis kartų daugiau nei įprastos plastikinės medžiagos. Be to, dėl skirtingų tiekėjų dalelių dydžio pasiskirstymo ir takumo pokyčių spausdinimo kokybė gali skirtis. Tam tikro orlaivio variklio mentės formos projekto atvejo analizė atskleidžia, kad pasirašius ilgalaikes sutartis su tiekėjais, užfiksavus miltelių kainas ir optimizuojant pirkimo partijas, medžiagų sąnaudos sumažėjo 18 %.

2. Miltelių panaudojimo greitis ir jų perdirbimo technologija
Prieš perdirbant metalo 3D spausdinimui naudojamus neištirpusius miltelius reikia sijoti, išdžiovinti ir kitaip apdoroti. Tačiau perdirbus daiktus daugiau nei vieną kartą, dalelės padidės ir pridės daugiau deguonies, o tai gali pakenkti spausdinimo kokybei. Tam tikras automobilių jungčių formų gamintojas naudoja uždaros-kilpos miltelių valdymo sistemą, kuri stebi miltelių būseną realiuoju laiku ir automatiškai keičia perdirbimo santykį. Tai padidina miltelių panaudojimo koeficientą nuo 75% iki 92%, o vienos formos medžiagų kainą sumažina 25%. Be to, naudojant naujus miltelių gamybos būdus, pvz., dujų purškimą, milteliai gali būti labiau sferiniai, o tai sumažina purslų kiekį spausdinant ir daro juos dar geresnius.

3. Pagalbinių dujų ir energijos naudojimo sąnaudos
Kad metalas nerūdytų, 3D spausdinimas turi būti atliekamas inertinių dujų aplinkoje, pavyzdžiui, argone. Argono dujų kaina sudaro 5–15 % visų spausdinimo išlaidų, o kiek jų sunaudosite, priklauso nuo spausdinimo proceso ir įrangos sandarumo. Pakeitus spausdinimo nustatymus, pvz., plonesnius sluoksnius ir spartinant nuskaitymo greitį, tam tikras aliuminio lydinio liejimo projektas sumažino argono dujų naudojimą 30%. Be to, naudojant energiją-taupančius įrenginius, pvz., EBM spausdintuvus su energijos atkūrimo sistemomis, galima sumažinti energijos sąnaudas. Atvejo analizė rodo, kad vienos formos energijos sąnaudos sumažėja 40%, palyginti su įprastine įranga.

3, Proceso optimizavimo kaina: taupus valdymas nuo parametrų keitimo iki kokybės kontrolės
1. Geriausių proceso parametrų ir išlaidų išbandymui suradimas
3D spausdinimo su metalu kokybę ir kainą tiesiogiai veikia tokie dalykai kaip lazerio galia, nuskaitymo greitis ir sluoksnio storis. Orlaivio turbinos disko formos gamybos projekto pradžioje spausdinimo gedimų procentas siekė net 30%, nes parametrai buvo nustatyti neteisingai. Kiekvienas pelėsių bandymas ir klaida kainuoja daugiau nei 50 000 juanių. Bendrovė sumažino bandymų ir klaidų išlaidas iki mažiau nei 5%, naudodama dirbtinio intelekto procesų optimizavimo sprendimus, tokius kaip 3D sprendimų 4 pav. Gamybos sistema. Tuo pačiu metu spausdinimo efektyvumas išaugo 20%.

2. Vėlesnio-apdorojimo ir automatizavimo atnaujinimo išlaidos
Metalines 3D spausdinimo formas po jų pagaminimo dažnai reikia apdoroti, įskaitant terminį apdorojimą, tikslų CNC apdirbimą ir poliravimą. Šie veiksmai gali padidinti nuo 15% iki 30% visos formos kainos. Viena įmonė, gaminanti įpurškimo formas automobiliams, sutrumpino laiką, kurio reikia formų apdailai, nuo 72 valandų iki 24 valandų, o darbo sąnaudas sumažino 60 %, pridėdama automatines tolesnio{8}}apdirbimo linijas, pvz., penkių-ašių CNC stakles ir robotų poliravimo sistemas. Naudodami in.situ stebėjimo technologijas, pvz., infraraudonųjų spindulių kameras ir lydymosi baseino jutiklius, taip pat galite iš karto rasti spausdinimo klaidų, o tai sumažina po{12}}apdorojimo pertvarkymo poreikį.

3. Testavimo ir kokybės kontrolės kaštai
Norint patikrinti metalinių 3D spausdinimo formų kokybę, jums reikia labai tikslių įrankių, tokių kaip KT skenavimas ir koordinačių matavimo prietaisai. Šie įrankiai sudaro 10–20 % visų priežiūros išlaidų. Skaitmeninė kokybės valdymo sistema (pvz., QMS programinė įranga) buvo sukurta konkrečiam medicininių implantų formos projektui. Ši sistema automatiškai renka ir analizuoja aptikimo duomenis, o tai pagreitina procesą 50%. Statistinis proceso valdymas (SPC) taip pat sumažino defektų skaičių nuo 2% iki 0,5%.

4, Aplinkos kontrolės kaštai: investicijos į atitiktį, nuo stabilios temperatūros ir drėgmės palaikymo iki šiukšlių pašalinimo
1. Reikalavimai gamybos aplinkai ir investicijoms į patalpas
Metalo 3D spausdinimui reikalingos labai specifinės temperatūros, drėgmės ir švaros sąlygos. Taip pat reikia tokių dalykų kaip dirbtuvės su pastovia temperatūra ir drėgme bei oro valymo įranga. Aukštos kokybės nestandartinių automobilių įmonė atliko atvejo tyrimą ir nustatė, kad jos 3D spausdinimo dirbtuvės aplinkos kontrolės sąnaudos sudaro 12 % visų metinių priežiūros išlaidų. Tačiau optimizavus cecho išplanavimą (pavyzdžiui, naudojant vietinius valymo įrenginius) ir išmaniąsias temperatūros valdymo sistemas, energijos suvartojimas sumažėjo 25%.

2. Atsikratyti šiukšlių ir laikytis aplinkosaugos taisyklių
Norint laikytis aplinkosaugos taisyklių, metalo 3D spausdinimo šiukšles, pavyzdžiui, neišsilydžiusius miltelius ir atramines konstrukcijas, reikia rūšiuoti ir perdirbti. Konkretus orlaivio formų gamintojas sukūrė mechanizmą, skirtą perdirbti ir pakartotinai panaudoti 95 % metalo miltelių ir 80 % atraminių komponentų. Ji taip pat bendradarbiauja su ekspertinėmis aplinkos apsaugos įmonėmis, siekdama atsikratyti pavojingų atliekų, o tai kasmet sumažina atitikties išlaidas 30 proc.