Samo 20 metalnih dijelova za napraviti? Kako prepoznati da li 3D štampa nadmašuje CNC

Treba vam samo 20 metalnih dijelova. CNC ponuda se vraća više nego što se očekivalo jer programiranje, rasporedi i vrijeme za prvi-članak još uvijek moraju biti plaćeni u cijelosti. Vrijeme isporuke se također proteže. U ovoj količini mnogi kupci počinju da se pitaju da li bi metalne 3D štampane komponente zaista koštale manje i da bi stigle ranije.

Odgovor nije automatski. Nekoliko praktičnih pitanja o geometriji, vremenu, stabilnosti dizajna, toleranciji i materijalu obično odlučuju koji proces pobjeđuje. Evo kako da prođete kroz njih.

Zašto je 20 dijelova "škakljiva" količina

Dvadeset komada se nalazi u nezgodnoj srednjoj zoni. Previše je mali da bi CNC mogao udobno rasporediti troškove podešavanja, ali dovoljno velik da ljudi i dalje oklijevaju da mijenjaju procese.

Na CNC poslu, programiranje, dizajn uređaja i otklanjanje grešaka često dominiraju cijenom. Kada se ti fiksni troškovi pokriju, svaki dodatni dio postaje relativno jeftin. Sa samo 20 komada ti fiksni troškovi teško pogađaju. Metalna 3D štampa radi obrnuto: gotovo da nema alata, ali je veći trošak po dijelu potaknut mašinskim vremenom, prahom i naknadnom{5} obradom.

U praksi{0}}tačka rentabilnosti između dvije rute često pada između 10 i 50 dijelova. Složenost pomera taj broj. Kada dio ima unutrašnje kanale, rešetke ili organske oblike koji prisiljavaju više-osni rad ili operacije cijepanja-i-zavarivanja na CNC-u, crossover može pasti na niže tinejdžere. Jednostavni prizmatični dijelovi koji se lako obrađuju iz šipke mogu i dalje favorizirati CNC čak i nakon 30-40 komada.

Cijena postavljanja u odnosu na-cijenu dijela

CNC nosi visoko podešavanje i niske marginalne troškove

Metalno 3D štampanje (SLM) ima nisko podešavanje i veće marginalne troškove

Kod 20 komada, kazna za CNC podešavanje je i dalje značajna, zbog čega je 3D štampanje metala za male serije vredne provere na složenim poslovima.

Kako funkcioniše metalna 3D štampa (SLM), na običnom engleskom

Selektivno lasersko topljenje gradi dio nanošenjem tankog sloja metalnog praha i topljenjem potrebnih područja laserom. Ciklus se ponavlja sve dok dio nije čvrst. To je u suštini zavarivanje kompletnog predmeta od praha, jednu po jednu tanku krišku.

Kupcima su najvažnije tri stvari:

Nisu potrebni pričvršćivači ili mekane čeljusti.

Kompleksnost kao što su unutrašnji kanali ili rešetke ne podiže cenu na način na koji to čini u mašinskoj obradi.

Neiskorišćeni prah se može prosijati i ponovo koristiti u kontrolisanim uslovima, čime se smanjuje količina otpada.

Ta kombinacija je razlog zaštoSLM 3D štampanje prototipaje često najbrži način testiranja složenog dizajna prije nego što se posvetite bilo kakvom alatu.

Koji materijali se mogu štampati?

Uobičajene opcije na industrijskim sistemima uključuju 316L i 17-4PH nerđajući čelik, AlSi10Mg aluminijum, Ti6Al4V titanijum i nekoliko Inconel razreda. Profesionalni dobavljači rutinski daju certifikate materijala i sljedivost serije praha.

5 pitanja za odlučivanje između 3D štampanja i CNC-a

Prođite kroz ovih pet tačaka. Odgovori obično jasno ukazuju na jednu ili drugu stranu za narudžbu od 20 komada.

Da li je oblik složen?
Interni kanali za hlađenje, rešetkaste strukture ili ozbiljno smanjenje težine obično čine 3D štampanje jeftinijim-putem. Jednostavni blokovi ili dijelovi koji se mogu rezati iz standardnih šipki gotovo uvijek ostaju jeftiniji na CNC-u.
Ako geometrija forsira više{0}}osinsku obradu ili korake cijepanja{1}}i-zavarivanja, aditiv ima tendenciju da pobijedi čak i pri maloj zapremini.

Koliko brzo su vam potrebni dijelovi?
Sposobna SLM radnja često može pretvoriti 20 dijelova za 7-14 dana uključujući toplinsku obradu i osnovnu završnu obradu. CNC-u će možda i dalje trebati dizajn uređaja i zakazivanje stroja koji produžavaju isti posao.
Kada je kalendar tesan i oblik nije jednostavan, štampanje je često prvo.

Hoće li se dizajn promijeniti nakon prve serije?
Ako su revizije vjerovatne, aditiv drži vrata otvorena. Nema učvršćenja za otpad i nema dugog CNC programa za ponovno pisanje. CNC čvršće zaključava trenutni dizajn.
Dizajni koji se razvijaju gotovo uvijek favoriziraju štampanje u ovoj količini.

Koju toleranciju i završnu obradu površine trebate?
Kao-izgrađene SLM površine obično se nalaze u rasponu Ra 10–25 µm i često im je potrebna sekundarna obrada ili poliranje na kritičnim površinama. CNC može zadržati manje tolerancije i bolje završiti direktno sa mašine.
Kada je za mnoge karakteristike potrebno ±0,05 mm ili bolje, ili fina površina bez dodatnog rada, CNC (ili pristup hibridnog štampe-plus{2}}mašine) je obično sigurniji. Funkcionalne tolerancije koje mogu prihvatiti naknadnu-obradu čine čisti aditiv održivim.

Koji materijal koristite?
U oba procesa su dostupne najčešće inžinjerske legure. Teške--mašinske ili skupe legure ponekad preferiraju aditiv jer nema habanja-alata za rezanje. Jednostavan--mašina aluminijuma ili besplatno-sečenje čelika često ostaje jeftiniji na CNC-u čak i sa 20 komada.

Brzo poređenje za rad sa malim{0}}obima

Ovaj -do- prikaz sa strane bilježi praktične razlike u 3D štampanju u odnosu na CNC za proizvodnju male količine.

Pravi slučaj: šta smo naučili iz projekta od 20 komada od nerđajućeg čelika

Evropskom proizvođaču opreme bilo je potrebno 20 nosača{1}}od nehrđajućeg čelika koji su sadržavali unutrašnje kanale za tekućinu. Originalni CNC citat je bio visok. Kreiranje ovih kanala bi zahtijevalo ili više-osinsku mašinsku obradu od čvrstog materijala ili cijepanje dijela, mašinsku obradu prolaza, zatim zavarivanje ili ponovno lemljenje zajedno-i skupo i-i dugotrajno. Rok isporuke je bio naveden na skoro četiri sedmice.

Poslali su iste fajlove za aMetalne 3D štampane komponenterecenzija. Geometrija je dobro odgovarala SLM-u: kanali su mogli biti izgrađeni čisto i samo je nekoliko zaptivnih površina bilo potrebno lagano obraditi nakon toga. Dijelovi su odštampani u 316L, rasterećeni-i zaptivne površine su završene. Ukupan obrt je bio 11 dana. Jedinični trošak je bio otprilike 30% ispod CNC broja. Kritične dimenzije drže unutar ±0,12 mm.

Uslijedile su još dvije male serije sa samo manjim izmjenama dizajna-nešto što bi značilo nove uređaje ili značajno reprogramiranje na CNC ruti. Unutrašnji kanali su bili odlučujući faktor; kada su te karakteristike povećale troškove obrade i složenost, narudžba aditiva od 20 komada postala je i brža i jeftinija.

Kada je CNC i dalje bolji izbor

3D štampa nije automatski pobjednik pri maloj jačini zvuka.

CNC ostaje jača opcija kada:

Dio je prizmatičan ili se može napraviti od standardne šipke ili ploče s jednostavnim putanjama alata.

Potrebne su vam tolerancije manje od ±0,05 mm na mnogim karakteristikama ili fina završna obrada površine bez sekundarnih operacija.

Dizajn je potpuno zamrznut i isti dio možete naknadno naručiti u većim količinama.

Materijal se lako i jeftino obrađuje.

U tim situacijama teško je opravdati višu-dijelnu cijenu aditiva, čak i kod 20 komada. Pouzdan dobavljač će to reći radije nego da gura štampanje na svaki upit.

Kako odabrati pouzdanog proizvođača metalne 3D štampe

Ako gornja pitanja upućuju na aditiv, sljedeći filter je sam dobavljač. Korisne provjere uključuju:

Potvrda da posjeduju industrijske SLM mašine (brend, zapremina izrade, broj lasera) umjesto da sve predaju vanjskim suradnicima.

Certifikati materijala i praška{0}}sljedivost serije.

Jasna naknadna{0}}mogućnost obrade-toplinske obrade, uklanjanje nosača, CNC dorada i inspekcija.

Uzorak izvještaja o dimenzijama iz uporedivog posla.

Odgovarajuća, tehnički jasna komunikacija na maloj probi.

Ove tačke pomažu da se odvoji pravi metalni proizvođač 3D štampanja ili fabrika SLM 3D štampanja od trgovačke kompanije. Dosljedna evidencija procesa i spremnost da se dijele podaci inspekcije daju dodatno povjerenje.

FAQ

Da li je 3D štampa jeftinija od CNC za 20 delova?
Zavisi od geometrije. Dijelovi s unutrašnjim karakteristikama ili složenim oblicima često su jeftiniji i brži s aditivom. Jednostavni dijelovi koji se lako obrađuju obično ostaju jeftiniji na CNC-u.

Koja je minimalna narudžba za metalne 3D štampane komponente?
Većina industrijskih dobavljača prihvata pojedinačne komade. Dvadeset delova je udobna proizvodna količina za SLM i često se efikasnije pakuje na mašini nego usamljeni prototip.

Koliko vremena je potrebno da se napravi 20 dijelova?
Tipičan preokret zaSLM 3D štampanje prototipaa male serije su 7-14 dana uključujući termičku obradu i osnovnu završnu obradu, pod uslovom da je kapacitet dostupan i dizajn je spreman za štampanje-.

Da li su 3D štampani metalni delovi jaki kao CNC delovi?
Uz ispravnu leguru, parametre procesa i termičku obradu, mehanička svojstva su uporediva sa kovanim ili mašinski obrađenim materijalom u mnogim primenama. Dijelovi s kritičnim zamorom ili pritiskom mogu i dalje zahtijevati dodatno testiranje ili vruće izostatičko prešanje.

Možete li prvo napraviti prototip, a zatim ga povećati?
Da. Mnogi kupci štampaju jedan ili dva prototipa, usavršavaju dizajn, a zatim pokreću seriju od 20 komada u istom procesu. Taj put je daleko fleksibilniji od ranog obavezivanja na CNC uređaje.

Ako gledate narudžbu od 20 komada metala, a geometrija, vremenska linija ili stabilnost dizajna čine izbor nejasnim, pošaljite crteže i osnovne zahtjeve. Kratak pregled oblika, materijala, tolerancije i rasporeda će pokazati da li su metalne 3D štampane komponente ili konvencionalni CNC praktičniji put za vaš konkretan slučaj.