Може ли метална 3Д штампа у потпуности да замени традиционалне методе производње калупа?

一, Главна разлика између адитивне и субтрактивне производње са техничке тачке гледишта
„Дигитално вођено топљење и слагање слој по слој“ је оно што је 3Д штампање метала. На пример, ласерско селективно топљење (СЛМ) топи само одређене врсте металног праха користећи ласерске зраке високе{2}}е енергије. Затим гради тродимензионалне облике слој по слој и прави сложене унутрашње просторе, конформне канале за хлађење и друге структуре директно без потребе за калупима. Платинум Тецхнологи је створила биомиметички пловни пут у облику вене- за калупе нових енергетских кутија за акумулаторе возила који је смањио циклус бризгања за 35% и побољшао ефикасност хлађења за 40%. Ово је тешко урадити стандардним методама бушења и глодања.
Традиционална израда калупа, с друге стране, користи „субтрактивну обраду“ (као што је ЦНЦ глодање и обрада са електричним пражњењем) и „формирање једнаких материјала“ (као ливење и ковање). Начин на који ови процеси функционишу значи да дизајн калупа треба да узме у обзир изводљивост обраде. На пример, у традиционалним калупима за{2}} ливење под притиском, канал за расхладну воду је често поломљен или раван. То је зато што је до бургије тешко доћи и тешко је направити дизајн који одговара рупи за калуп. То чини хлађење неуједначеним и узрокује деформацију производа за више од 8%.
Најважнија тачка технолошке замене: 3Д штампа је једини пут када сложеност структуре калупа (унутрашње попречне рупе, ребра са танким-зидовима, микроканали, итд.) чини традиционалне методе непрактичним или када промене дизајна морају да се изврше брзо. На пример, 3Д штампање је смањило време потребно за израду калупа за медицински уређај са 6 недеља на 72 сата и повећало стопу употребе материјала са 25% на 95%.
2, Структура трошкова: Пословни преокрет у малим серијама
Трошкови развоја калупа чине чак 60% до 70% укупних трошкова традиционалне израде калупа. Ови трошкови укључују хабање опреме и радну снагу која је потребна за производњу електрода, машинску обраду са електричним пражњењем, сечење жице и друге процесе. „Директно обликовање дигиталних модела“ у металној 3Д штампи ослобађа се потребе за калупима, а главне ствари које одређују његову цену су употребљени прашкасти материјали и хабање опреме.
1. За мале серије (1–100 комада), 3Д штампа је очигледно боља.
Количина употребљеног материјала: У традиционалним методама, као што су ковање и сечење, до 70% материјала се губи. Али у 3Д штампању, преостали прах се може рециклирати, тако да се користи преко 90% материјала. На пример, 3Д штампање смањује цену материјала за 58% за одређени калуп за ливење{7}} алуминијума под притиском.
Трошкови обраде: Традиционалним калупима је потребно неколико машина да раде заједно да би их обрадили, али 3Д штампању је потребна само једна машина за израду основне структуре, што смањује трошкове обраде за 40% до 60%.
Време циклуса: Стандардни циклус отварања калупа може трајати до шест до осам недеља, али 3Д штампање траје само три до пет дана. Ово може смањити циклус истраживања и развоја за више од седамдесет процената, што га чини савршеним за фазу верификације пробне производње.
2. За велике наруџбине (више од 1000 комада), традиционална израда је и даље норма.
Јединични трошак: Како производња расте, заједнички трошкови традиционалних калупа опадају веома брзо. На пример, када је направљено много калупа за хаубе аутомобила, цена по комаду је пала са 2000 јуана за 3Д штампање на 80 јуана за старе{4}}модне методе.
Прецизност и квалитет површине: Са традиционалним ЦНЦ резањем, можете добити површину која је равна 0,8 μм, али са 3Д штампањем морате проћи кроз полирање, пескарење и друге кораке да бисте добили површину која је равна 3,2 μм, што кошта више.
Када годишња производња калупа пређе 500 комада, цена једног комада традиционалним методама почиње да буде нижа од цене 3Д штампања. Ако се узме у обзир ризик од промена дизајна (на пример, промена традиционалног калупа значи његово поновно отварање, што може коштати и до 30% до 50% почетне цене), предности 3Д штампања у флексибилној производњи могу се проширити на ситуације у којима се сваке године произведе око 1000 комада.
3, Индустријска екологија: како технологија може да ради заједно како би помогла животној средини и како се може поново изградити
Традиционална израда калупа и 3Д штампање метала се такмиче једно са другим, али то није игра са нултом{1}}збиром. Уместо тога, то је сила која гура индустријско окружење ка интеграцији „услуга за производњу дизајна“.
1. Комбиновање технологија: израда композита адитивним и субтрактивним методама
Компаније које су на врху пробијају границе једне технологије користећи заједно „3Д штампање + ЦНЦ прецизна обрада“. Платинум-ова БЛТ-С450 опрема, на пример, може да уради шест-ласерско колаборативно штампање, а пето-осни обрадни центар може да поправи шупљине калупа са прецизношћу на нивоу огледала-. Ово задржава комплексне структурне могућности 3Д штампања док задовољава потребе за квалитетом површине традиционалних калупа.
2. Нови материјали: функционални градијенти и композитни материјали
Материјали који се користе у традиционалним калупима су углавном појединачне легуре. Међутим, 3Д штампа може поставити функционално оцењене материјале на начин који је јединствен за сваки посао. У случају калупа за авионски мотор, 3Д штампа додаје премаз високе{4}}тврдоће (као што је ВЦ Цо) на површину. Ово одржава језгро чврстим и омогућава „један материјал за вишеструку употребу“, што је побољшање у односу на стари начин повезивања различитих материјала заједно.
3. Режим услуге: од продаје уређаја до испоруке решења
„Добављачи хардвера” мењају имена у „интегратори услуга” за произвођаче опреме. Платинум је објавио систем „опрема+материјали+процесна база података“ који функционише заједно. Његове-цене праха од легуре титанијума које је сам направио су 50% ниже него 2020. године, а платформа Интернета ствари је омогућила даљинско дијагностицирање и упозоравање на кварове опреме, што је повећало приход од услуга на 30%.
4. Стандарди у индустрији: Од дивљег раста до стандардизованог развоја
Традиционална израда калупа створила је комплетан стандардни систем, као што је стандард тачности калупа ИСО 2768. Међутим, калупи за 3Д штампање и даље имају проблема, попут немогућности да добију одобрење за тачност и контролишу стопу кварова. На пример, калупи за медицинске имплантате морају да буду сертификовани од стране ФДА и ЦЕ сваке три до пет година. Ово отежава ширење 3Д штампања на-најбоље области.