Ar metalo 3D spausdinimo formų gamyboje kaina yra didelė?

1. Medžiagų kaina: nuo "medžiagų atliekų mažinimo" iki "be nuostolių priedų gamybos"
Formos gaminamos tradiciniu būdu atimantis metodais ir prarandama net 60–80 % medžiagos. Pavyzdžiui, senasis automobilio buferio formavimo būdas apima 1,2 -m x 0,8 metro plieninio bloko skylės frezavimą ir tik šimtus kilogramų atliekų. Kaip priedinis gamybos būdas metalo 3D spausdinimui sunaudojama daugiau nei 90% naudojamų medžiagų, o likusius miltelius galima perdirbti nuo trijų iki penkių kartų, o tai sumažina medžiagų savikainą nuo keturiasdešimt iki šešiasdešimt procentų.
Atvejo patikrinimas: buitinę techniką gaminanti įmonė ištyrė, kiek kainuoja standartinės formos ir 3D spausdintos formos, ir pateikė šiuos dalykus:
Liejimo plienas kainuoja 120 000 juanių, tačiau 65% to iššvaistoma apdorojant, todėl tikroji medžiagos kaina yra tik 80 000 juanių. 3D spausdinimo procese naudojami H13 formos plieno milteliai, o medžiagos kaina taip pat yra 80 000 juanių. Kadangi šiukšlės nėra gaminamos, tikroji medžiagų kaina yra tik 72 000 juanių, įskaitant miltelių praradimą perdirbant.
Kai galvojame apie tai, kiek sutaupome, nes formelės tarnaus ilgiau, ilgalaikis 3D spausdinimo pranašumas{1}} medžiagų sąnaudų srityje yra dar didesnis.
2. Kiek kainuoja apdorojimas: nuo „kelių procesų serijos prijungimo“ iki „vienos įrangos integravimo“
Pagal senąjį formų gamybos būdą yra daugiau nei 10 žingsnių, tokių kaip pjovimas, elektros iškrova, vielos pjovimas, poliravimas ir kt. Šie veiksmai atliekami nuo 5 iki 8 įrangos, pvz., CNC apdirbimo centrų, elektros iškrovimo staklių, koordinačių šlifavimo staklių ir kt. Tai reiškia, kad darbo ir įrangos sąnaudos yra didelės. „Skaitmeninis modelis → spausdinimas → tikslus apdirbimas“ yra trijų-pakopų procesas, kurį naudojant metalo 3D spausdinimas sumažina procesą iki mažiau nei trijų etapų. Tai sumažina 70 % daugiau įrankių ir 50 % daugiau darbo jėgos.
Pažvelkite į išlaidų sudėtį:
Tradicinių įgūdžių ir 3D spausdinimo technologijos išlaidos sumažėjo 10 000 juanių.
Įrangos nusidėvėjimas 15 8 46.7 %
Tai kainuoja 6,35 USD per valandą.
3 1.5 50 % sunaudotos energijos
24 USD 12.5 47.9 % visų apdorojimo išlaidų
Technologinio proveržio taškai:
„iSLM420“ aparatas iš „Zhongrui Technology“ turi kelių ašių besisukantį stalą, kuris leidžia spausdinti sudėtingas struktūras tiesiai pelėsių ertmėje, nereikia jų užspausti kelis kartus, kaip tai būtina tradiciniais metodais.
Hibridinė technologija daiktams gaminti: DMG Mori LASERTEC 65 3D staklės sujungia DED priedų ir atimties funkcijas. Paviršius užbaigiamas tuo pačiu metu kaip ir spausdinimas, o tai 60 % sutrumpina tolesnio{2}}apdorojimo laiką.
3. Perėjimo nuo „mėnesinio pristatymo“ prie „kasdienio atsakymo“ išlaidos
Įprastas lietinių kūrimo ciklas trunka nuo 4 iki 8 savaičių, o daugiau nei pusė šio laiko praleidžiama tikrinant ir keičiant dizainą. Greitas metalinio 3D spausdinimo „dizaino spausdinimo testo“ pakartojimas sutrumpina ciklą iki 3–7 dienų, todėl jis idealiai tinka mažoms partijoms ir įvairiems gamybos poreikiams.
Naudojimo pramonėje atvejai:
Automobilių versle Tesla gamykla Šanchajuje taiso dideles liejimo formas su 3D spausdinimu. Pažeidus pelėsį, gamyba vėl gali prasidėti vos per 72 valandas, o tai yra 90 % greičiau nei įprastas pataisymo laikas.
Buitinė elektronika: mobiliuosius telefonus gaminanti įmonė greitai pagamino bandomąsias gamybos formas, naudodama 3D spausdinimą, todėl naujo produkto sukūrimo laikas sutrumpėjo nuo 18 iki 12 mėnesių ir leido pasinaudoti rinkos galimybėmis.
Orlaiviai ir erdvėlaiviai: variklio menčių gamintojas naudojo EB-DED elektronų pluošto technologiją, kad sutvirtintų nikelio-pagrįstas aukštos-temperatūros metalines formas vos per 72 valandas, kad būtų patenkintas skubus užsakymo reikalavimas.
4. Kokybės kaina: nuo „pasyvaus remonto“ iki „aktyvaus optimizavimo“
Tradicinės formos turi trūkumų, tokių kaip gaminio deformacija ir susitraukimo žymės dėl to, kaip suprojektuota aušinimo sistema. Gedimų procentas yra iki 5–10%. Sukūrus konformiškus aušinimo vandens kanalus, metalo 3D spausdinimas padidina pelėsių temperatūros pastovumą 80%, o gaminio kvalifikavimo rodiklį - daugiau nei 98%. Tai labai sumažina kokybės praradimo išlaidas.
Technologijos ir ekonomikos analizė:
Patobulintas vėsinimo efektyvumas: naudojant 3D-atspausdintą konformišką vandens kelią tam tikram namų įrenginio korpusui, aušinimo laikas sutrumpėjo nuo 18 sekundžių iki 12 sekundžių, o gaminant vieną gabalą buvo sunaudota 22 % mažiau energijos.
Sumažintas defektų procentas: 3D spausdinimas buvo naudojamas automobilių durų rankenų formoms taisyti, gaminio deformacija iškrypo nuo 0,8 mm iki 0,2 mm, o tai sutaupė 75% remonto išlaidų dėl defektų.
Ilgesnis tarnavimo laikas: liejimo formos-vidinės grotelių struktūros padidina terminio gedimo trukmę nuo 5 000 iki 12 000 ciklų ir 60 % sumažina kartų skaičių, kai ją reikia pakeisti.
5. Būdas sumažinti išlaidas dideliu mastu: pereiti nuo „vieno gabalo pritaikymo“ prie „masinės gamybos“
Metalinis 3D spausdinimas gali sutaupyti daug pinigų gaminant vieną formą, tačiau tikroji jo vertė atsiranda dėl to, kad naudojant dideliu mastu galima sumažinti išlaidas dešimt kartų. Šiuo metu įmonė sugalvojo keturis pagrindinius būdus, kaip sumažinti išlaidas:
Išmanioji rinkimo sistema: naudojant formules spausdinimo keliui pagerinti, vienkartinio liejimo tūris padidėja 4,5 karto, o įrangos panaudojimo greitis – 300 %;
Miltelių regeneravimo procesas: 95% metalo miltelių gali būti perdirbami, o tai sumažina vienos formos medžiagų kainą 28%.
Standartizuotas po{0}}apdorojimas: paviršiaus apdorojimas, pvz., paketinis dažymas ir galvanizavimas, dabar kainuoja tik 800 juanių už gabalą, 60 % mažiau nei buvo anksčiau (tradiciniai metodai);
Sukūrus pelėsių struktūros parametrų biblioteką, laikas, reikalingas naujų formų gamybai ir projektavimui, sutrumpės 70 %, o projektavimo kaina – 50 %.