Sú náklady na použitie kovovej 3D tlače pri výrobe foriem vysoké?

1. Náklady na materiály: od „zníženia plytvania materiálom“ po „výrobu aditív s nulovou stratou“
Na výrobu foriem tradičným spôsobom sa používajú subtraktívne metódy, pri ktorých sa stratí až 60 % až 80 % materiálu. Napríklad starý spôsob výroby formy na nárazníky auta zahŕňa vyfrézovanie diery v oceľovom bloku s rozmermi 1,2- metra x 0,8 metra a vysporiadanie sa len so stovkami kilogramov odpadu. Ako aditívna výrobná metóda používa kovová 3D tlač viac ako 90% materiálov, ktoré používa, a prášok, ktorý zostane, možno recyklovať tri až päťkrát, čo znižuje náklady na materiály o štyridsať až šesťdesiat percent.
Overenie prípadu: Spoločnosť, ktorá vyrába domáce spotrebiče, sa pozrela na to, koľko stoja štandardné formy a 3D tlačené formy, a prišla s nasledujúcim:
Formová oceľ stojí 120 000 juanov, ale 65 % z toho sa pri spracovaní vyhodí, takže skutočná cena materiálu je len 80 000 juanov. V procese 3D tlače sa používa prášková oceľ na formu H13 a cena materiálu je tiež 80 000 juanov. Keďže sa nevyrábajú žiadne odpadky, skutočné náklady na materiály sú iba 72 000 juanov, čo zahŕňa aj stratu prášku počas recyklácie.
Keď sa zamyslíme nad tým, koľko ušetrí tým, že formy vydržia dlhšie, dlhodobá výhoda 3D tlače-v nákladoch na materiál je ešte väčšia.
2. Koľko stojí spracovanie: od „viacprocesného sériového pripojenia“ po „integráciu jedného zariadenia“
V starom spôsobe výroby foriem existuje viac ako 10 krokov, ako je rezanie, elektrický výboj, rezanie drôtom, leštenie a ďalšie. Tieto kroky zahŕňajú 5 až 8 zariadení, ako sú CNC obrábacie centrá, elektrické výbojové stroje, súradnicové brúsky a ďalšie. To znamená, že náklady na prácu a vybavenie sú vysoké. „Digitálny model → tlač → presné obrábanie“ je troj-krokový proces, ktorý 3D tlač používa na skrátenie procesu na menej ako tri kroky. Tým sa znižuje potreba o 70 % viac nástrojov a o 50 % viac práce.
Pohľad na zloženie nákladov:
Náklady na tradičné zručnosti a technológiu 3D tlače klesli o 10 000 juanov.
Odpisy zariadenia 15 8 46.7 %
Hodina práce stojí 6,35 USD.
3 1.5 50 % spotrebovanej energie
24 $12.5 47.9 % z celkových nákladov na spracovanie
Body technologického prelomu:
Stroj iSLM420 od Zhongrui Technology má viacosý otočný pracovný stôl, ktorý umožňuje tlačiť komplikované štruktúry priamo vo vnútri dutiny formy bez toho, aby ste ich museli viackrát upínať, ako je to potrebné pri tradičných metódach.
Hybridná technológia na výrobu vecí: Obrábací stroj LASERTEC 65 3D od DMG Mori kombinuje aditívne a subtraktívne funkcie DED. Dokončuje povrch súčasne s tlačou, čo skracuje čas spracovania-o 60 %.
3. Náklady na prechod z „mesačného doručovania“ na „dennú odpoveď“
Normálny cyklus vývoja odliatku trvá 4 až 8 týždňov a viac ako polovicu tohto času strávi overovaním a zmenou dizajnu. Rýchle opakovanie „testu tlače dizajnu“ v kovovej 3D tlači skracuje cyklus na 3–7 dní, vďaka čomu je ideálny pre malé série a široké spektrum výrobných potrieb.
Prípady použitia v priemysle:
V automobilovom priemysle továreň Tesly v Šanghaji opravuje veľké{0}}odlievacie formy pomocou 3D tlače. Po poškodení formy sa výroba môže znova spustiť už za 72 hodín, čo je o 90 % rýchlejšie ako zvyčajný čas opravy.
Spotrebná elektronika: Spoločnosť, ktorá vyrába mobilné telefóny, rýchlo vyrobila skúšobné výrobné formy pomocou 3D tlače, čo skrátilo čas potrebný na vytvorenie nového produktu z 18 mesiacov na 12 mesiacov a umožnilo jej využiť trhové príležitosti.
Letectvo a kozmonautika: Výrobca lopatiek motorov použil technológiu elektrónového lúča EB-DED na opravu kovových -vysokoteplotných{2}} foriem na báze niklu len za 72 hodín, aby bolo možné splniť urgentnú požiadavku na objednávku.
4. Náklady na kvalitu: od „pasívnej opravy“ po „aktívnu optimalizáciu“
Tradičné formy majú nedostatky, ako je deformácia produktu a stopy zmrštenia, kvôli tomu, ako je navrhnutý chladiaci systém. Miera zlyhania je až 5-10%. Vytvorením konformných kanálov chladiacej vody zvyšuje kovová 3D tlač konzistenciu teploty formy o 80 % a mieru kvalifikácie produktu o viac ako 98 %. To výrazne znižuje náklady na stratu kvality.
Analýza technológie a ekonomiky:
Zlepšenia účinnosti chladenia: Použitím 3D-vytlačeného konformného vodného kanála pre určitú formu škrupiny domáceho zariadenia sa skrátil čas chladenia z 18 sekúnd na 12 sekúnd a na výrobu jedného kusu sa spotrebovalo o 22 % menej energie.
Znížená chybovosť: Keď sa na opravu foriem kľučiek dverí auta použila 3D tlač, deformácia produktu sa zmenila z 0,8 mm na 0,2 mm, čo ušetrilo 75 % nákladov na opravy v dôsledku defektov.
Dlhšia životnosť: Forma na odlievanie pod tlakom- má vnútornú mriežkovú štruktúru, ktorá zvyšuje jej životnosť pri tepelnej poruche z 5 000 na 12 000 cyklov a znižuje počet jej výmen o 60 %.
5. Spôsob, ako znížiť náklady vo veľkom meradle: prechod od „prispôsobenia jedného kusu“ k „sériovej výrobe“
Kovová 3D tlač vám môže ušetriť veľa peňazí pri výrobe jednej formy, ale jej skutočná hodnota pochádza zo schopnosti desaťkrát znížiť náklady pri použití vo veľkom meradle. V súčasnosti firma prišla so štyrmi hlavnými spôsobmi, ako znížiť náklady:
Inteligentný sádzací systém: použitie vzorcov na zlepšenie tlačovej dráhy zvyšuje objem jednej formy 4,5-krát a rýchlosť, s akou sa zariadenie používa, o 300%;
Proces získavania prášku: 95 % kovového prášku je možné recyklovať, čo znižuje náklady na materiály pre jednu formu o 28 %.
Štandardizovaná dodatočná{0}}úprava: Povrchové úpravy, ako je dávkové lakovanie a galvanické pokovovanie, sú teraz len 800 juanov za kus, čo je o 60 % menej ako kedysi (tradičné metódy);
Nastavenie knižnice parametrov štruktúry formy skráti čas potrebný na výrobu a návrh nových foriem o 70 % a náklady na dizajn o 50 %.