Sú zákazníci v odvetví foriem ochotní akceptovať 3D tlačené formy?

一, Scenár aplikácie: prechod od „skúšania nových vecí“ k „základným potrebám“
1. Vstrekovacia forma: najlepšie využitie konformného chladenia
Viac ako 95 % technológie 3D tlače sa používa pri vstrekovaní, čo z nej robí oblasť s najvyššou mierou prieniku. Lineárny chladiaci kanál v starších formách môže ľahko spôsobiť nerovnomerné chladenie vstrekovaných dielov, čo môže viesť k problémom, ako je deformácia a zmršťovanie. S „tvarom po chladení“ sa chladiace kanály prispôsobia tvaru produktu a vytvárajú sieť pre rovnomerné šírenie tepla. Napríklad istá vnútorná forma automobilu skrátila čas chladenia z 21,73 sekundy na 17 sekúnd 3D tlačou konformného kanála. Tiež to znížilo cyklus vstrekovania o 40% a náklady na jeden kus o 110 000 juanov. Spoločnosti zaoberajúce sa vstrekovaním boli prvé, ktoré použili formy na 3D tlač, pretože priamo zlepšili efektivitu výroby.

2. Formy na tlakové liatie: technologický pokrok v nastavení vysokého-tlaku
Vysoko{0}}tlakové formy{1}}na odlievanie musia byť schopné zvládnuť vysoké teploty, vysoké tlaky a opakované tepelné šoky. Tradičné metódy vyžadujú komplikované chladiace systémy a pravidelné mazanie rozprašovaním. 3Technológia D tlače zlepšuje dizajn chladiacich kanálov, obmedzuje potrebu striekania a predlžuje životnosť foriem. Napríklad, keď sa vložky pre 3D tlač použili v určitej forme na odlievanie z hliníkovej zliatiny-, frekvencia striekania klesla o 30 % a životnosť formy sa zvýšila z 20 000 na 50 000-krát. Podnik{13}}v oblasti tlakového odlievania má prísne normy pre to, ako by mali materiály fungovať, ale zvýšenie efektívnosti, ktoré pochádza z konformného chladenia, pomaly presviedča klientov, aby akceptovali alternatívy 3D tlače.

3. Komplexné konštrukčné časti: prekračujúce limity typického spracovania
3D tlač má určité výrazné výhody pre časti foriem, s ktorými sa ťažko pracuje pomocou tradičných metód, ako je hlboké vystuženie, tenké steny a nerovné štruktúry. Napríklad určitá forma škrupiny elektronickej cigarety má komplikovaný tvar, ktorý je potrebné niekoľkokrát upnúť a má vysokú mieru odpadu, keď sa vyrába starým-spôsobom. Po priamej 3D tlači sa však miera výťažnosti zvýšila na 98 % a čas potrebný na výrobu sa skrátil o 50 %. 3D tlač môže vykonávať aj „hybridnú výrobu“, čo znamená štepenie a tlač komplikovaných štruktúr na opracované základne, aby ste ušetrili ešte viac peňazí.

2, Cenová výhoda: Prechod od „vysokých nákladov“ k „hodnote celého cyklu“
1. Porovnanie nákladov na jednotlivé položky: Hospodárnosť v malosériových situáciách
Náklady na výrobu jednej kovovej formy na 3D tlač sú stále 7 až 12-krát vyššie ako pri tradičných metódach, avšak pri malosériovej a zákazkovej výrobe sa táto medzera rýchlo zmenšuje. Zákazník napríklad potrebuje 5 sád foriem, ale po použití 3D tlače na zlepšenie dizajnu sú potrebné iba 2 sady na splnenie potrieb výrobnej kapacity. To ušetrí 3 sady cien foriem, ktoré pokrývajú náklady na 3D tlač. 3D tlač tiež znižuje náklady na otváranie foriem a znižuje celkové náklady na produkty, ktoré vyrobia menej ako 5000 kusov ročne.

2. Náklady na celý životný cyklus: výhody zefektívnenia niečoho nie sú vždy zrejmé.
Výhody foriem pre 3D tlač presahujú len nižšie výrobné náklady; zefektívňujú aj celý život. Napríklad, keď 3D tlač vytvorila konformné vodné kanály pre určitú formu automobilových dielov, cyklus vstrekovania sa skrátil o 25 %, spotreba zariadenia vzrástla o 15 % a náklady na elektrinu klesli o viac ako 200 000 juanov ročne. Lepšia konzistencia chladenia zároveň znížila mieru šrotu z 5 % na 1 %, čím sa ušetrí 30 ton materiálu ročne. Samotná forma nemusí stáť oveľa viac ako tieto skryté výhody.

3. Lokalizácia materiálu: hlavný faktor pri znižovaní nákladov
Prvé formy na 3D tlač používali prášky z iných krajín, ktoré tvorili až 60 % nákladov na materiály. Ceny materiálov klesli o 40 %, odkedy sú domáce prášky 18Ni300, CX a iných formovacích ocelí vyspelejšie. Ich výkon je teraz blízky výkonu dovážaných práškov. Napríklad vložka do formy s práškovou{8}}tlačou vyrobená v USA zodpovedá oceľovému štandardu H13, pokiaľ ide o odolnosť proti korózii, tvrdosť a ďalšie faktory, no stojí len 60 % tejto sumy. Lokalizácia materiálov presúva formy na 3D tlač z high{15}}endu prispôsobených bežnému trhu.

3, Technická výzva: Prechod z „Dostupné“ na „Jednoduché použitie“
1. Presnosť a kvalita povrchu: potreba dodatočného{1}}spracovania
Forma na 3D tlač musí byť dodatočne-spracovaná tak, aby zodpovedala štandardom formy, ktoré zahŕňajú počiatočnú presnosť ± 0,2 mm a drsnosť povrchu Ra8-12. To sa dá dosiahnuť pieskovaním a leštením. Napríklad konkrétna vysoko{10}}lesklá vstrekovacia forma musí spĺňať štandard leštenia A1, ktorý vyžaduje päť tradičných postupov. Na druhej strane, 3D tlačený objekt môže dosiahnuť štandard iba s dvoma procesmi pomocou špeciálneho balíka parametrov procesu. Následné spracovanie stojí viac, hoci technológie ako automatické pieskovanie a CNC presné obrábanie tento postup pomaly zrýchľujú a zlacňujú.

2. Vlastnosti materiálu: Čo sa stane, keď sa veci príliš zahrejú
Niektoré materiály používané pri 3D tlači nefungujú tak dobre pri vysokých teplotách. Napríklad formy vyrobené z fotocitlivej živice majú tendenciu meniť tvar, keď teplota stúpne nad 260 stupňov a vydržia menej ako 100-krát. Niektoré materiály, ako napríklad skorá oceľ H13, sa stále lámu, aj keď kovové formy na 3D tlač dokážu zvládnuť vysoké teploty. Ale so vzostupom-vysokovýkonných materiálov, ako je martenzitická starnutá oceľ a zliatiny na báze niklu-, teraz môžu 3D{11}}vytlačené formy vyhovovať väčšine potrieb vstrekovania a tlakového{12}}liatia. Napríklad forma na lopatku leteckého motora využíva 3D-tlačenú zliatinu na báze niklu{16}}, ktorá dobre funguje pri 1200 stupňoch .

3. Priemyselné štandardy: od „skúseností“ po „normované“ formy pre 3D tlač nemajú žiadne štandardné pokyny pre dizajn, parametre procesu, testovacie techniky atď. Namiesto toho závisia od toho, čo sa každá spoločnosť naučila. Napríklad jeden zákazník nemohol tlačiť, pretože uhol zavesenia bol nesprávny, zatiaľ čo iný zákazník vyhodil formu, pretože nebolo dosť miesta na presné opracovanie. Priemysel tlačí na štandardizáciu výstavby, aby sa tento problém vyriešil. Kaiben 3D má napríklad na starosti vývoj dokumentov ako „3D Shape Follow Waterway Design Specification“ a „Mold Steel Printing Process Specification“, ktoré premieňajú priemyselné poznatky na riešenia, ktoré možno znova a znova použiť.