Може ли метална 3Д штампа смањити трошкове пробне производње калупа?

1. Трошкови материјала: од „смањивања материјалног отпада“ до „боље употребе материјала“.
Традиционална пробна производња калупа користи субтрактивну обраду, што значи да се користи мање од 50% материјала. Ово посебно важи за калупе са сложеним структурама, као што су конформни калупи за канале за воду за хлађење, који морају да имају унутрашње канале за проток одсечени током бушења, глодања и других процеса. То значи да се много материјала губи. На пример, да бисте направили одређени уметак калупа за дршку електричне четкице за зубе, потребно вам је 2,1 кг нерђајућег челика, али на крају добијете само 1 кг корисног калупа, што значи да се 52% материјала троши.

Метална 3Д штампа користи адитивну производњу, што значи да се материјали додају по потреби и има врло мало отпада. На пример, стопа искоришћења материјала Иисху ЕСУ-ЕМ201 праха од нерђајућег челика високе топлотне проводљивости може бити више од 95%. Након 3Д штампања идентичног уметка калупа, потребно је само 1,05 кг материјала да се заврши посао, што преполовљује трошкове материјала. Такође, преостали прах се може поново користити, што ће временом још више смањити трошкове материјала.

2. Трошкови обраде иду од „сарадње са више- процеса“ до „интеграције једне опреме“.
Традиционална пробна производња калупа захтева много корака, укључујући сечење, ЕДМ, сечење жице и полирање. Такође му је потребно много алата, као што су ЦНЦ глодалице, обрадни центри и ЕДМ машине. То значи да су трошкови опреме и рада значајни. На пример, прављење калупа за дати део аутомобила традиционалним методама захтева 5 комплета опреме, 3 радника и 72 сата рада и кошта 12000 јуана.

Са металним 3Д штампањем, сви производни кораци могу да се ураде са само једним уређајем, тако да нема потребе да више процеса раде заједно. На пример, ЕП-М250 Про двоструки ласерски метални 3Д штампач може да разнесе прах у једном слоју за мање од 8 секунди. Његова највећа брзина штампања може бити 2,5 пута већа од процеса дебљине слоја појединачног ласера ​​од 50 μм, а релативна густина делова је изнад 99,99%. Након 3Д штампања идентичног калупа за аутомобилски део, потребна је само једна машина, један оператер и 24 сата времена за штампање. Ово смањује трошкове обраде за 67% на 4000 јуана.

3. Трошкови циклуса: од „месеца понављања“ до „дана валидације“
Традиционални пробни производни циклус калупа је дуг, посебно за калупе са компликованим структурама које треба тестирати и поправљати изнова и изнова. Ово може потрајати неколико месеци. На пример, потребно је 6 месеци да се пређе од дизајна до пробне производње за дати калуп сечива авионског мотора. За то време потребно је 5 поправки, при чему сваки циклус поправке кошта 2 недеље, што чини трошкове циклуса прилично високим.

Метална 3Д штампа олакшава уношење промена у дизајн и креирање нових калупа за само неколико сати, што штеди много новца у поређењу са „превртањем и покретањем из почетка“. Користећи као пример одређени калуп за електронски производ, дизајнерски тим је завршио пет итерација за три дана са 3Д штампањем. Свака итерација коштала је само 200 јуана, док је стари начин трајао две недеље и коштао је 5000 јуана по итерацији. Такође, 3Д штампа омогућава „производњу-на захтев“, што значи да за мале серије од 1 до 1000 комада нису потребни калупи, што још више убрзава процес пробне производње.

4. Цена квалитета: од „локалног неравномерног хлађења“ до „оптимизације глобалне температуре“
Дизајн типичног система за хлађење калупа је ограничен, што отежава равномерно хлађење калупа са компликованим структурама. То може довести до проблема као што су изобличење и савијање производа, са стопом квара до 15%. За дати калуп за убризгавање, традиционални дизајн круга воде за хлађење узрокује разлику у температури производа од 10 степени, стопу грешке од 12% и трошак квалитета који износи 8% укупних трошкова производње.

Метална 3Д штампа може да направи конформни круг воде за хлађење који равномерније шири топлоту. Дизајн спиралног пловног пута уметака калупа који је штампао Иису ЕСУ-ЕМ201 скраћује време потребно да производ достигне температуру на врху са 19,5 секунди на 13,02 секунде. Такође смањује укупну температурну разлику са 10 степени на 3 степена, скраћује циклус хлађења за 33%, смањује стопу оштећења на 2% и снижава однос цене квалитета на 1,5%. Дугорочно, дизајн конформних канала за расхладну воду може продужити трајање калупа, смањити термички замор и још више смањити трошкове квалитета.

5. Оптимизација дизајна: прелазак са "структурног компромиса" на "функционалну интеграцију"
Традиционални дизајн калупа је ограничен техником, а прављење компликованих структура је тешко, тако да дизајнери морају да праве компромисе како би снизили цене. На пример, да би се дизајн кола расхладне воде олакшао, стандардне методе захтевају одустајање од чврстоће калупа, што скраћује век калупа за 30%.

Метална 3Д штампа даје вам много разноврсности када је у питању дизајн. Може да прави компликоване облике као што су флексибилни канали за хлађење и унутрашња ребра за ојачање без губитка квалитета. Користећи Аудијев калуп за вруће обликовање као пример, 3Д штампа је побољшала топологију унутрашњег дизајна калупа за канале за хлађење, што је повећало ефикасност хлађења за 25% и продужило век трајања калупа за 40%. 3Д штампање такође олакшава креирање ствари које су лагане, што смањује тежину калупа ослобађањем од додатних материјала. Ово такође смањује цену материјала и испоруке.