Ar alternatyvių liejimo procesų spausdinimas gali sumažinti pelėsių sąnaudas?

1. Tradicinių liejinių formų išlaidų problema: fiksuotos išlaidos daro blogesnę „masto spąstus“.
Klasikinių liejimo būdų išlaidų struktūra turi didelę „fiksuotų išlaidų dominuojančią“ funkciją, o šių procesų ekonomika labai priklauso nuo išlaidų paskirstymo per didelę - mastelio gamybą. Pvz., Automobilių variklio cilindro kėbulo formų kūrimo kaina yra net 2,3 milijono juanių, tai yra 41% visų projekto kainų. Laivo alkūninio veleno liejimo projektas turėjo atlikti keturis pelėsių remontą dėl srauto kanalo projektinių trūkumų, kurie kainavo papildomus 600 000 juanių ir atidėtą pristatymą 42 dienomis. Trys pagrindinės problemos daro formas tokias brangias:
Medžiagų ir perdirbimo išlaidos: Dideliems ir sudėtingoms formoms jums reikia specialaus plieno, kuris būtų labai tvirtas, gali valdyti aukštą temperatūrą ir lengvai nesulaužyti. Vienas metalinių formų rinkinys gali kainuoti nuo 150 000 iki 800 000 juanių. Sudėtingesnėms konstrukcinėms formoms išlaidos gali išaugti dar daugiau, nes jos turi būti gaminamos blokuose.
Iteracijos ir priežiūros išlaidos: Pelėsio keičiant reikia viso „projektavimo apdorojimo surinkimo derinimo“ proceso, kuris paprastai užtrunka nuo 3 iki 5 iteracijų. Pelėsių remonto mokesčiai sudaro 12% visų hidraulinės atraminių kolonų liejimo projekto išlaidų dėl projektavimo trūkumų.
Sandėliavimo ir atsargų išlaidos: Tradicinėms smėlio formoms, kurios kainuoja 28% visų darbo sąnaudų, reikalingas rankomis. Augalo pelėsių laikymo plotas yra apie 500 kvadratinių metrų, o jo išlaikymas kainuoja 120000 juanių per metus.
Toliau, kai yra maža - skalė, daugybė skirtingų rūšių gamybos rūšių, ši „masto ekonomija“ koncepcija visai neveikia. Pavyzdžiui, kai kasybos mašinų įmonė gamina pasirinktinį trupintuvą, vienos formos, naudojant tradicinius metodus, kaina gali būti dalijamasi iki 23000 juanių . 3 D spausdinimo technologijos, kita vertus, varo gamybą tiesiogiai iš skaitmeninių failų. Tai sumažina pelėsio išlaidas iki nulio ir padidina vienerių gabalų pajamas 27%, palyginti su tradicine partijų gamyba.
2. Mažesnių 3D spausdinimo išlaidų teorija: pereinant nuo „fizinių pelėsių“ iki „skaitmeninės gamybos“
3D spausdinimo technologija atsikrato fizinių formų poreikio sukraunant sluoksnius vienas ant kito. Tai taip pat sumažina išlaidas trimis būdais:
Pjaustymo išlaidos formoms: Smėlio ar dervos formomis galite spausdinti tiesiogiai, nereikia apdoroti metalinių formų. Pvz., Hidraulinės atraminės kolonėlės su tradiciniais metodais gaminimas kainuoja 580 000 juanių, kad būtų sudarytos trys metalinių formų rinkiniai. 3D spausdinant, vienintelės išlaidos yra medžiagų ir įrangos nusidėvėjimo, kuris yra 92% mažesnis nei tradicinių formų išlaidos.
Medžiagų naudojimo greitis labai padidėjo: formavimo proceso metu tradicinis smėlio pelėsis praranda nuo 15% iki 20% smėlio, o tai yra daug medžiagų atliekų. Tačiau skaitmeniniu pjaustymu 3D spausdinimas kontroliuoja smėlio dalelių sedimentacijos kelią, o medžiagų panaudojimo greitis padidėjo iki daugiau nei 98%. Tikrasis - pasaulinis dujų turbinos ašmenų projekto įvertinimas rodo, kad 3D spausdintos smėlio formos sutaupo 3,2 tonos perlų smėlio, palyginti su senesniais metodais, o vieno komponento medžiagų kaina sumažėja 41%.
Gamybos ciklo sutrumpinimas: Tradiciniam smėlio liejimui atlikti reikia 12 žingsnių, o visas procesas . 3} D spausdinimo technologija užtrunka nuo 4 iki 8 savaičių. Smėlio formą galite pagaminti per mažiau nei 24 valandas, o naudodami daugialypį - komponentą lygiagrečiai spausdinant, kiekvieną dieną galite pagaminti nuo 5 iki 10 tonų produktų. Atvejo geležinkelio tranzito ašies projekto analizė atskleidžia, kad nuo galutinio projekto iki paskutinės projekto prireikė tik 9 dienų iki pirmosios 20 gatavų prekių partijos pristatymo. Tai yra 82% greičiau nei tradiciniai metodai ir sumažina išlaidas 63%.
3. 3D spausdinimo „Auksinio taikymo scenarijus“ pagal ekonomiką
Net jei 3D spausdinimas turi žlugdantį pranašumą, kai kalbama apie pelėsio kainą, jos ekonomiką vis tiek riboja trys pagrindinės ribinės sąlygos:
Sikalinio dydžio dydis: darant daug paprastų konstrukcinių liejinių, klasikinių metodų nauda pagal mastelį tampa vis aiškesni. Pavyzdžiui, tradicinis smėlio liejimas gali greitai pagaminti plokščias plokšteles ir tiesius vamzdelius dideliais kiekiais, naudojant standartines formas, todėl kiekvieno gabalo kaina yra labai maža. Kita vertus, 3D spausdinimui nereikia formų, tačiau kiekvienam gabalui spausdinti reikia ilgiau, o medžiagos kaina yra didesnė nei tradicinių smėlio medžiagų. Kuo didesnis partijos dydis, tuo didesnis išlaidų kaupimas. Grubiems liejiniams, kuriems nereikia aukšto tikslumo ar paviršiaus kokybės, tradiciniai liejimo būdai yra pigesni . 3 d spausdintos smėlio formos yra tikslesnės, tačiau jiems reikia specialių smėlio ir rišiklių, kad būtų galima įsitikinti, ar spausdinimas yra geras. Medžiagos kaina yra didesnė nei įprastų smėlio medžiagų. Kai įtraukiate į įrangos nusidėvėjimo, energijos suvartojimo ir kitų veiksnių išlaidas, visos išlaidos yra dar didesnės.
Medžiagų pritaikomumas: Kai reikia liejant unikalias medžiagas, tokias kaip aukštas - temperatūros lydiniai ir keramika, 3D spausdinimo technologija vis tiek turi rasti būdą, kaip subalansuoti medžiagų savybes su jų išlaidomis. Pavyzdžiui, buvo pagamintos keraminės smėlio formos medžiagos, kurios gali atlaikyti iki 1600 laipsnių temperatūrą, tačiau jos kainuoja daugiau nei tris kartus daugiau nei įprastos smėlio medžiagos, todėl jas sunku naudoti didelėse pramonės šakose.
4. Pramonės praktika: nuo „Jautrumo išlaidų“ iki „Vertės kūrimo“
Dėl 3D spausdinimo technologijos gamybos pramonė keičiasi nuo „jautrios išlaidoms“ iki „vertės kūrimo“:
Maža partija pritaikyta gamyba nutraukia aklavietę: „Wind Power Company“ naudoja 3D spausdinimą, kad būtų galima pagaminti pritaikytas bokšto bazes su „viena mašina, vienu tipu“ ir už produktą įkrauna 15% daugiau. Medicinos srityje pritaikytas protezavimas, ortotikai ir kiti suasmeninti produktai gali būti suprojektuoti ir pristatyti per 72 valandas, o atitikimo paklaida yra mažesnė nei 0,1 mm, o išlaidų sutaupymas - 60%, palyginti su tradiciniais metodais.
Inovacijos MTTP pagreitina iteraciją: įmonės, gaminančios orlaivių variklius, naudoja 3D spausdintas smėlio formas, kad greitai pagamintų degimo kamerų prototipus. Tai padidina dizaino iteracijų skaičių nuo vidutiniškai nuo 3 iki 12 per metus. Naujų energetinių transporto priemonių variklių korpusų kūrimo ciklas buvo sumažintas nuo 6 mėnesių iki 6 savaičių, pasinaudojant galimybe rinkoje.
Pakeitimas į ekologišką gamybą: 3D spausdinimo smėlio pelėsių technologija sumažina poveikį aplinkai, sumažina smėlio gamybą iš atliekų 85% ir gali perdirbti ir regeneruoti 100% medžiagos. Jis taip pat sunaudoja 40% mažiau energijos nei ankstesni metodai ir sumažina atskirą anglies išmetimą 52%.