Колико брзо може бити 3Д штампање?  У којим сценаријима заиста може донети двоструке предности брзине и трошкова?  Овај чланак ће упоредити главне технологије 3Д штампања (као што су ФДМ, СЛА, СЛС, МЈФ) са традиционалним процесима (као што су ЦНЦ, ињекционо обликовање, ливење), у комбинацији са типичним производним сценаријима, како би се демонтирало техничко језгро и комерцијални значај „3Д брзина штампања“ за вас.

Верујем да ћете након читања овог чланка имати јаснији одговор на „када користити 3Д штампање и зашто је тако брзо и смислено“.

Брзо 3Д штампање насупрот традиционалним занатима: Који је бржи?

Пре него што упоредимо специфичне технологије, разјаснимо основно питање: ФДМ (моделирање фузионисаног таложења), СЛА (стереолитографија), МЈФ (мулти-јет фузија), сва ова имена су различити принципи обликовања 3Д штампања.  Свака од њих има своје јединствене методе штампања, прилагодљивост материјала и перформансе брзине, тако да имају своје предности у ефикасности.  У оштрој супротности с њима, традиционални производни процеси као што су ЦНЦ, ињекционо ливење и ливење такође имају потпуно различите структуре производног капацитета и ритмове одзива.  Демонтирајмо их један по један да видимо да ли 3Д технологија штампања може да достигне брзину.

ФДМ вс. ЦНЦ

Када хитно требате направити мали узорак алата (на пример, вПредност ове технологије лежи не само у њеној брзини, већ и у њеној флексибилности. Конкретно, након подешавања пречника млазнице (као што је изнад 0,6 мм), брзина млазнице може достићи 150 мм / с, а средњи сложени део висине од 100 мм може се штампати у року од 1 сата.  ФДМ има очигледне предности у брзини штампања, што може значајно побољшати ефикасност обликовања и погодно је за брзо прототипирање и тестирање прототипа средње сложености. Будући да је дизајн завршен у 15 сати, а верификација инсталације потребна увече), ФДМ (моделирање фузионисаног таложења) технологија ће бити најбоље решење.

Али ако се промени у ЦНЦ, време испоруке се често мери у данима због припреме процесних докумената, уклањања погрешака учвршћења алата и процеса сечења.

СЛА / ДЛП насупрот ињекцијском ливењу

СЛА (стереолитографија) позната је по својој високој прецизности, дебљини слоја од 0,025–0,1 мм, тачности до ± 25μм и брзини обликовања од око 10–30 мм / х. Предност брзине СЛА штампања није његова велика брзина, већ способност стабилног излаза уз одржавање квалитета површине, што је погодно за сцене са високим захтевима за конзистентношћу процеса.

ДЛП (дигитална обрада светлости) је ефикаснији у штампању.  Повећава брзину штампања на 50-100 мм на сат излагањем целог слоја слике истовремено, што је посебно ефикасно у производњи делова малих димензија и великих количина.  Предност брзине ДЛП штампања је у томе што може брзо да одговори на захтеве серије.  Одржава одређени степен тачности уз минимизирање времена обликовања јединице.

Супротно томе, иако је ињекционо ливење веома брзо у једноделној брзини ливења, његов укупни циклус испоруке често се продужава предпроцесом „развоја калупа“, који обично траје неколико дана или чак недеља и праћен је великим трошковима .  Ако се дизајн производа често прилагођава, трошкови испитивања и грешке поновљених промена калупа такође ће бити веома високи.

СЛМ насупрот ливењу метала

Највећа карактеристика СЛМ-а је да може штампати сложене структуре у једном потезу - на пример, делове са кроз рупе, копче и решетке, без икакве потпоре.  Будући да СЛМ не захтева процесе отварања и монтаже калупа, може значајно убрзати укупну брзину испоруке у раним фазама развоја производа.

Супротно томе, иако ливење метала има трошковне предности у масовној производњи, поступак припреме је дуготрајни дизајн калупа, хлађење ливењем и уклањање грешака често траје неколико дана или чак недељно.  Ако наиђете на пословни сценариј који захтева брзу итерацију, технологија ливења метала је у основи нерешива.

Колико брзо 3Д штампање победи у три главна сценарија брзином

Поред разлика у самој технологији, предности брзине 3Д штампања такође се разликују у различитим практичним сценаријима.  Од РД доказивања до масовне производње, панорамски гледамо његове стварне перформансе на нивоу апликације.

Брзо прототипирање

У раним фазама развоја хардверских производа, да ли се узорци могу произвести или не у року од једног дана често одређује ефикасност итерације пројекта.  У поређењу са традиционалном производњом која захтева планирање производње, израду калупа и уклањање погрешака, 3Д штампање може постићи истодневни дизајн и истодневну испоруку. ФДМ штампање је погодно за структурну верификацију и прелиминарно тестирање, док СЛА може постићи висококвалитетне моделе изгледа са резолуцијом од ± 25 µм.  Није потребан калуп и узорци се могу произвести директно, што је највећа брзинска предност 3Д штампања у фази прототипа.

Технологија 3Д штампања разуме да верификација прототипа није једнократна испорука, већ циклични начин брзог испитивања и тренутне корекције грешака како би се промовисала континуирана еволуција производа.  Брзо и јефтино испитивање и грешке је кључна сила коју 3Д технологија штампања даје ритму развоја производа.

Мала серијска прилагођена производња

Када производи следе персонализацију и честе итерације, процеси развоја и монтаже калупа традиционалне производње често не могу ићи у корак.  3Д технологије штампања као што су МЈФ и СЛМ не захтевају отварање калупа и могу директно штампати готове делове.  Узимајући за пример МЈФ, индустријски модел има сатну производњу већу од 3.000 цм 3; , који је погодан за типичне сценарије као што су ортопедски заграде и прилагођене шкољке.

Кључ за прилагођавање мале серије није јединични трошак, већ брзина одзива испоруке и слобода дизајна. 3Д штампање пружа нову генерацију флексибилног производног пута.

Стандардизована производња великих размера

Иако ињекционо ливење и ЦНЦ и даље доминирају у масовној производњи, 3Д штампање постаје акцелератор за рану верификацију.  У фазама пробне продаје нових производа и регионалног тестирања, 3Д штампање може испоручити стотине узорака у року од неколико дана, искористити временски оквир на тржишту и смањити ризик од поновљених модификација калупа.

У масовној производњи 3Д штампање није замена, већ акцелератор.  Помаже компанијама да брзо покушају да пропадну у несигурности и донесу информисаније пресуде пре формалне масовне производње.

У ери у којој је ефикасност производње постала конкурентски праг, брза дивиденда 3Д штампања прешла је са прототипа на масовну производњу, од иновације до профита.  Не само да може попунити прозор одговора традиционалних процеса, већ и несигурно пружити међуспремник одлука.  Питање није да ли се може користити 3Д штампање, већ када је најисплативије користити. Следећа табела резимира перформансе различитих производних метода у погледу брзине, флексибилности и трошкова под различитим производним циљевима, помажући вам да на први поглед процените:

3Д штампање није супротно традиционалној производњи, већ му је моћан додатак. Од брзог прототипирања, флексибилне пробне производње до верификације производа, омогућава компанијама да брзо и по ниској цени спроведу пробне грешке, убрзавајући темпо сваке идеје до примене.  Ово је управо кључна тачка споменута на почетку чланка: права предност производње не лежи у томе колико брзо машина ради, већ у томе да ли можете да користите „брзину“ на оштрици иновације у право време.

Желите да сазнате више о томе које је решење за 3Д штампање најбоље за ваш дизајн производа или производну линију?  Контактирајте нас на бесплатној консултацији.