Koji je najveći trošak u metalnom 3D štampanju?

1. Problem troškova s ​​tradicionalnim kalupima za livenje: fiksne troškove čine pogoršanje "skale".
Struktura troškova klasičnih tehnika kastinga ima veliku funkciju "fiksne troškove dominantne", a ekonomija ovih procesa mnogo ovisi o širenju troškova kroz velike - proizvodnje skale. Na primjer, troškovi razvoja skupa kalupa za tijelo automobila automobila iznosi 2,3 milijuna juana, što je 41% ukupnog troška projekta. Projekt kandidat za brod morao je imati četiri popravka kalupa zbog dizajnskih mana u kanalu protoka, koji koštaju dodatnih 600.000 juana i odgodio isporuku za 42 dana. Tri glavna problema čine kalupe tako skupe:
Troškovi materijala i obrade: za velike i komplicirane kalupe, potreban vam je poseban čelik koji je vrlo robustan, može podnijeti visoke temperature i ne se lako ne prekida. Jedan set metalnih kalupa može koštati između 150.000 i 800.000 juana. Za složenije strukturne kalupe, troškovi se mogu povećati još više jer moraju biti napravljeni u blokovima.
Troškovi za iteraciju i održavanje: Promjena kalupa zahtijeva cijeli postupak "Dizajnerske obrade uklanjanja pogrešaka", koji obično traje 3 do 5 iteracija. Naknade za popravak kalupa čine 12% cjelokupnih troškova projekta lijevanja hidrauličkog potpornog nosača zbog dizajnskih nedostataka.
Troškovi skladištenja i inventara: pravljenje i oblikovanje jezgra ručno je potrebno za tradicionalne peskovne kalupe koji koštaju 28% ukupnih troškova rada. Postrojenje ima prostor za pohranu kalupa od oko 500 četvornih metara, a košta 120000 juana godišnje da bi ga nastavio dalje.
U situacijama kada postoji mala - ljestvica, mnoge različite vrste proizvodnje, ovo "ekonomije razmjera" koncepta uopće ne radi. Na primjer, kada se trgovačka mehanizacija pravi kućište za drobilice, trošak jednog kalupa koji koriste tradicionalne metode može se dijeliti do 23000 juana . 3 D tehnologije ispisa, s druge strane, izrada digitalnih datoteka. Ovo smanjivanje kalupa na nulu i podiže zaradu na pojedinačnim komadima za 27% u odnosu na tradicionalnu seriju proizvodnju.
2. Teorija koja stoji iza nižih troškova 3D štampanja: odlazak iz "fizičkih kalupa" do "digitalne proizvodnje"
3D tehnologija ispisa se oslobađa potrebe za fizičkim kalupom slojevima slojeva na vrhu jedni druge. Takođe smanjuje troškove na tri načina:
Rezanje troškova za kalupe: Možete direktno ispisiti kalupe za pijesak ili smole bez potrebe za liječenjem metalnih kalupa. Na primjer, čineći hidraulički stupac za podršku s tradicionalnim metodama košta 580.000 juana kako bi napravio tri kompleta metalnih kalupa. Sa 3D štampanjem jedini troškovi su za materijale i amortizaciju opreme, što je 92% manje od troškova tradicionalnih kalupa.
Stopa materijalne upotrebe porasla je: tokom postupka oblikovanja, tradicionalni pijesak gubi se 15% do 20% pijeska, što je puno materijalnog otpada. Ali uz digitalno rezanje, 3D štampanje kontrolira sedimentacijsku putu čestice pijeska, a brzina upotrebe materijala je porasla na više od 98%. Prava svjetska procjena projekta sečiva za plinsku turbinu pokazuje da 3D ispisani pijesak uštede 3,2 tone biserne pijeska u odnosu na starije metode, a troškovi materijala za jednu komponentu padne za 41%.
Skraćivanje proizvodnog ciklusa: Potrebno je 12 koraka za proizvodnju tradicionalnog livenja pijeska, a potrebno je 4 do 8 tjedana da biste ispunili cijeli proces . 3 D tehnologija ispisa mijenja način na koji se stvari izrađuju pomoću dizajnerske datoteke za izravno kontroliranje. Možete napraviti kalup za peskov za manje od 24 sata, a s više - komponentnim paralelnim tiskanjem, svaki dan možete napraviti 5 do 10 tona proizvoda. Studija slučaja projekta osovina željezničke tranzitne osovine otkriva da je samo 9 dana od konačnog dizajna potrebno do isporuke prve serije 20 gotovih proizvoda. Ovo je 82% brže od tradicionalnih metoda i smanjenja troškova za 63%.
3. "Scenarij zlatnog aplikacije" 3D štampanja u smislu ekonomije
Čak i ako 3D štampanje ima restrukciju rub, kada je u pitanju troškovi kalupa, njegova ekonomija još uvijek ograničava tri glavna granična uvjeti:
Veličina serije: Prilikom izrade puno jednostavnih strukturalnih odlivaka, prednosti klasičnih metoda u skali su sve jasnije. Na primjer, tradicionalni livenje pijeska može brzo napraviti ravne ploče i ravne cijevi u velikim količinama koristeći standardne kalupe, što trošak svakog komada čini vrlo niskim. S druge strane, 3D štampanje ne trebaju kalupe, ali potrebno je duže za ispis svakog komada, a trošak materijala je veći od tradicionalnih materijala za pijesak. Što je veća veličina paketa, što je više utjecaj na akumulaciju troškova. Za grube odljeve za koje nije potrebna visoka preciznost ili kvalitet površine, tradicionalne metode za lijevanje su jeftinije . 3 D ispisani pijesak su precizniji, ali treba im posebni pijesak i veziva kako bi se osiguralo da je štampanje dobro. Trošak materijala je više od običnih materijala za pijesak. Kada uključite u troškove amortizacije opreme, upotrebe energije i drugih faktora, ukupni trošak je još veći.
Prilagodljivost materijala: Kada je u pitanju livanje jedinstvenih materijala poput visokih [{0}} temperaturne legure i keramike, 3D tehnologija za ispis i dalje mora pronaći način da se uravnoteže svojstva materijala sa njihovim troškovima. Na primjer, napravljeni su keramički materijali za pijesak koji mogu izdržati temperature do 1600 stupnjeva, ali koštaju više od tri puta više od običnih pijeska, što ih čini teško koristiti u velikim industrijama.
4. Industrijska praksa: od "osjetljivosti troškova" za "stvaranje vrijednosti"
Proizvodna industrija se mijenja iz "Troškovi" za "stvaranje vrijednosti" zahvaljujući tehnologiji 3D štampanja:
Mala serija prilagođena proizvodnja prekida zastoj: Vjetroelektrana koristi 3D štampanje za izradu prilagođenih kula baza sa "jednom mašinom, jednom tipu" i naplaćuje se 15% više za proizvod. U medicinskoj oblasti, prilagođenoj protetici, ortotiku i drugim personaliziranim proizvodima mogu se osmisliti i isporučiti za 72 sata, sa odgovarajućim greškom manjem od 0,1 mm i uštede troškova od 60% u odnosu na tradicionalne metode.
Inovacija u istraživanju i razvoju Ubrzava iteracija: Kompanije koje prave motore zrakoplova koriste 3D ispisane pijeske kalupe za brzo čine prototipove komore za izgaranje. To povećava broj iteracija dizajna od prosjeka od 3 do 12 godišnje. Razvojni ciklus za novim motornim kućištima za energetsku vozila izrezano je od 6 mjeseci do 6 tjedana, iskorištavajući tržišnu priliku.
Promjena na zelenu proizvodnju: 3D štamparija Tehnologija pijeska, smanjena je na utjecaju na okoliš, smanjenja proizvodnje otpadnih pijeska za 85%, a može reciklirati i regenerirati 100% materijala. Također koristi 40% manje energije od prethodnih metoda i smanji se na pojedinim emisijama ugljika za 52%.