Высокая ли стоимость использования 3D-печати металлом при производстве пресс-форм?

1. Стоимость материалов: от «сокращения отходов материалов» к «аддитивному производству с нулевыми потерями»
Для изготовления форм традиционным способом используются субтрактивные методы, при этом теряется от 60% до 80% материала. Например, старый способ изготовления формы автомобильного бампера включает в себя фрезерование отверстия в стальном блоке размером 1,2-метра на 0,8 метра и обработку только сотен килограммов отходов. В качестве метода аддитивного производства при 3D-печати металлом используется более 90% используемых материалов, а оставшийся порошок можно переработать три-пять раз, что снижает стоимость материалов на сорок-шестьдесят процентов.
Проверка примера: компания, производящая бытовую технику, изучила, сколько стоят стандартные формы и формы, напечатанные на 3D-принтере, и пришла к следующему выводу:
Сталь для пресс-форм стоит 120 000 юаней, но 65% этой суммы тратится впустую во время обработки, поэтому реальная стоимость материала составляет всего 80 000 юаней. В процессе 3D-печати используется стальной порошок H13, стоимость материала также составляет 80 000 юаней. Поскольку мусор не производится, реальная стоимость материалов составляет всего 72 000 юаней, включая потери порошка во время переработки.
Когда мы думаем о том, сколько можно сэкономить за счет увеличения срока службы форм, долгосрочное-преимущество 3D-печати в стоимости материала становится еще больше.
2. Сколько стоит обработка: от «многотехнологического последовательного подключения» до «единой интеграции оборудования»
Старый способ изготовления форм состоит из более чем 10 этапов, таких как резка, электрический разряд, резка проволокой, полировка и многое другое. Для этих этапов требуется от 5 до 8 единиц оборудования, например обрабатывающие центры с ЧПУ, электроэрозионные станки, координатно-шлифовальные станки и многое другое. Это означает, что затраты на рабочую силу и оборудование высоки. «Цифровая модель → печать → точная обработка» — это трехэтапный процесс, который используется в 3D-печати металлом, чтобы сократить этот процесс до менее чем трех этапов. Это сокращает потребность в дополнительных инструментах на 70 % и рабочей силе на 50 %.
Взглянем на состав затрат:
Стоимость традиционных навыков и технологий 3D-печати снизилась на 10 000 юаней.
Износ оборудования 15 8 46.7 %
Работа стоит 6,35 доллара в час.
3 1.5 50% использованной энергии
24 $12.5 47.9% от общей стоимости обработки
Точки технологического прорыва:
Машина iSLM420 от Zhongrui Technology оснащена многоосевым вращающимся рабочим столом, который позволяет печатать сложные конструкции непосредственно внутри полости формы, без необходимости многократного их зажимания, как это необходимо в традиционных методах.
Гибридная технология изготовления вещей: станок LASERTEC 65 3D от DMG Mori сочетает в себе аддитивные и субтрактивные функции DED. Он обрабатывает поверхность одновременно с печатью, что сокращает время последующей-обработки на 60 %.
3. Стоимость перехода от «ежемесячной доставки» к «ежедневному ответу»
Обычный цикл разработки слепков занимает от 4 до 8 недель, и более половины этого времени уходит на проверку и изменение конструкции. Быстрое повторение «теста дизайнерской печати» при 3D-печати металлом сокращает цикл до 3–7 дней, что делает его идеальным для небольших партий и широкого спектра производственных нужд.
Варианты использования в отрасли:
В автомобильном бизнесе завод Tesla в Шанхае ремонтирует большие формы для литья под давлением-с помощью 3D-печати. После повреждения плесени производство может возобновиться всего через 72 часа, что на 90 % быстрее, чем обычное время ремонта.
Бытовая электроника: компания, производящая сотовые телефоны, быстро изготовила пробные производственные формы с помощью 3D-печати, что сократило время, необходимое для создания нового продукта, с 18 до 12 месяцев и позволило им воспользоваться рыночными возможностями.
Аэрокосмическая промышленность. Производитель лопаток двигателей применил электронно-лучевую технологию EB-DED для ремонта-высокотемпературных-металлических форм на основе никеля всего за 72 часа, чтобы выполнить срочный заказ.
4. Стоимость качества: от «пассивного ремонта» к «активной оптимизации»
Традиционные формы имеют такие дефекты, как деформация изделия и следы усадки из-за конструкции системы охлаждения. Процент отказов составляет 5–10%. Создавая конформные каналы охлаждающей воды, 3D-печать металлом повышает постоянство температуры формы на 80 %, а качество продукции — более чем на 98 %. Это значительно снижает затраты, связанные с потерей качества.
Анализ технологий и экономики:
Повышение эффективности охлаждения. Использование конформного водного канала, напечатанного на 3D-принтере- для пресс-формы корпуса определенного домашнего устройства, сократило время охлаждения с 18 до 12 секунд, а для изготовления одной детали было затрачено на 22 % меньше энергии.
Снижение уровня брака: при использовании 3D-печати для фиксации форм автомобильных дверных ручек деформация изделия увеличилась с 0,8 мм до 0,2 мм, что позволило сэкономить 75% стоимости ремонта из-за дефектов.
Увеличенный срок службы: форма-для литья под давлением имеет внутреннюю решетчатую структуру, которая увеличивает срок службы термостойкости с 5 000 до 12 000 циклов и сокращает количество раз, когда ее необходимо заменить, на 60 %.
5. Способ масштабного сокращения затрат: переход от «кастомизации единичной детали» к «массовому производству»
3D-печать металлом может сэкономить вам много денег при изготовлении одной формы, но ее реальная ценность заключается в возможности сократить затраты в десять раз при использовании в больших масштабах. На данный момент бизнес придумал четыре основных способа сократить расходы:
Умная система набора текста: использование формул для улучшения пути печати увеличивает объем единичного формования в 4,5 раза, а скорость использования оборудования – на 300%;
Процесс восстановления порошка: 95% металлического порошка можно переработать, что снижает стоимость материалов для отдельных форм на 28%.
Стандартизированная последующая-обработка: обработка поверхности, такая как серийная покраска и гальваника, теперь стоит всего 800 юаней за штуку, что на 60 % меньше, чем раньше (традиционные методы);
Создание библиотеки параметров конструкции пресс-формы сократит время, необходимое для создания и проектирования новых пресс-форм, на 70 %, а стоимость проектирования — на 50 %.