Колики су трошкови одржавања металних калупа за 3Д штампање?

一, Трошкови одржавања опреме: пуна инвестиција од хардвера до софтвера
1. Хабање и оптерећење кључних делова и амортизација опреме
Метална опрема за 3Д штампање, попут СЛМ и ЕБМ технолошке опреме, веома је скупа. Најбољи модели могу коштати милионе јуана, а трошак амортизације је велики део трошкова одржавања. На пример, Платинум БЛТ-С800 има 8 ласера, високо{6}}прецизна огледала, вакуумске коморе и друге важне делове. Ласери (који трају око 20.000 сати) и огледала (који трају око 50.000 сати) су два кључна дела која треба редовно заменити након-дуготрајне употребе. Студија случаја произвођача делова за ваздухопловство показује да замена основних делова кошта 40% годишњих трошкова одржавања једног уређаја, а замена ласера ​​кошта више од 60% укупне цене свих делова.

2. Паметно управљање и одржавање које зауставља проблеме пре него што се догоде
Компаније треба да успоставе систем превентивног одржавања како би смањиле губитке од изненадних кварова који стварају застоје. На пример, ИоТ сензори могу да прате температуру уређаја, вибрације, снагу и друге факторе у реалном времену, а АИ алгоритми могу да користе ове податке да погоде када би се проблеми могли догодити. Одређена компанија која производи калупе за аутомобиле смањила је број пута када им се опрема покварила за 35% и трошкове одржавања за 20% након употребе ове технике. Такође, раст система за дељење уређаја, попут мреже Он Деманд Мануфацтуринг компаније 3Д Системс, олакшао је дељење трошкова одржавања појединачних уређаја окупљањем особља за одржавање.

3. Ажурирање софтвера и чување података
Метално 3Д штампање захтева софтвер за дизајн (као што је СолидВоркс или Магицс) и софтвер за сечење (као што је Аутодеск Нетфабб). Цена лиценцирања и надоградње ових програма треба да буде укључена у буџет за одржавање. Студија случаја компаније која производи медицинске имплантате показује да трошкови надоградње софтвера чине око 15% целокупних годишњих трошкова одржавања. Међутим, након надоградње, побољшање процеса штампања може повећати употребу материјала за 10%, што може помоћи у покривању дела трошкова. Истовремено, трошење новца на заштиту података (као што је шифровани пренос и резервна копија у облаку) је такође имплицитни трошак који се не може занемарити, посебно у областима којима је потребна велика сигурност, као што је ваздухопловство.

2, Трошкови управљања материјалима: чинећи цео процес од куповине до рециклаже што ефикаснијим
1. Цена и стабилност ланца снабдевања металним прахом
Главни материјал који се користи за израду калупа за 3Д штампање је метални прах. На његову цену у великој мери утичу ствари попут промена на тржишту сировина, метода производње и критеријума чистоће. На пример, прах од легуре титанијума може коштати десетине пута више од обичних пластичних материјала. Такође, промене у дистрибуцији величине честица и течљивости од различитих добављача могу проузроковати да се квалитет штампе разликује. Студија случаја одређеног пројекта калупа лопатице мотора авиона открива да потписивање дугорочних-уговора са добављачима, закључавање цена праха и оптимизација серија набавке смањују трошкове материјала за 18%.

2. Стопа којом се прах користи и технологија за његово рециклирање
Пре рециклирања, неотопљени прах који се користи у металном 3Д штампању треба да се просије, осуши и третира на друге начине. Али рециклирање ствари више пута ће повећати честице и додати више кисеоника, што може оштетити квалитет штампе. Одређени произвођач калупа за аутомобилске конекторе користи затворен-систем за управљање прахом који прати статус праха у реалном времену и аутоматски мења однос рециклаже. Ово подиже стопу искоришћења праха са 75% на 92% и смањује цену материјала за један калуп за 25%. Такође, нови начини за прављење прахова, као што је распршивање гаса, могу да направе прашкове који су сферичнији, што смањује прскање током штампања и чини их још бољим.

3. Трошкови коришћења помоћног гаса и енергије
Да метал не би зарђао, 3Д штампање се мора обавити у окружењу инертног гаса, као што је аргон. Трошкови гаса аргона чине 5% до 15% укупне цене штампања, а колико ћете га користити зависи од процеса штампања и колико је опрема запечаћена. Променом подешавања штампања, као што је тањи слојеви и бржа брзина скенирања, одређени пројекат калупа од алуминијумске легуре смањио је употребу гаса аргона за 30%. У исто време, коришћење{7}}уређаја за уштеду енергије, као што су ЕБМ штампачи са системима за опоравак енергије, може помоћи у смањењу трошкова енергије. Студија случаја показује да је трошак потрошње енергије једног калупа смањен за 40% у поређењу са конвенционалном опремом.

3, Трошкови оптимизације процеса: Леан менаџмент од промене параметара до контроле квалитета
1. Проналажење најбољих параметара процеса и трошкова за испробавање ствари
На квалитет и цену 3Д штампања металом директно утичу ствари као што су снага ласера, брзина скенирања и дебљина слоја. На почетку пројекта израде калупа за турбински диск авиона, стопа неуспеха у штампању била је чак 30% јер параметри нису били исправно постављени. Сваки покушај и грешка у калупу коштају више од 50.000 јуана. Компанија је смањила трошкове покушаја и грешака на мање од 5% коришћењем решења за оптимизацију процеса вештачке интелигенције као што је производни систем на слици 4 3Д решења. Истовремено, ефикасност штампања је порасла за 20%.

2. Трошкови аутоматизације накнадне{1}}обраде и надоградње
Метални калупи за 3Д штампање често се морају третирати након што су направљени, што може укључивати топлотну обраду, ЦНЦ прецизну машинску обраду и полирање. Ови кораци могу додати 15% до 30% на целокупну цену калупа. Једна компанија која производи калупе за бризгање аутомобила смањила је време потребно за довршавање калупа са 72 сата на 24 сата и смањила трошкове рада за 60% додавањем аутоматизованих линија за накнадну{8}}обраду, као што су пето-осни ЦНЦ машине алатке и роботски системи за полирање. Коришћење-технологије за надгледање на лицу места као што су инфрацрвене камере и сензори у базену за топљење такође може одмах да пронађе грешке у штампању, што смањује потребу за накнадном{12}}прерадом.

3. Трошкови испитивања и контроле квалитета
Да бисте проверили квалитет металних калупа за 3Д штампање, потребни су вам веома прецизни алати као што су ЦТ скенирање и инструменти за мерење координата. Ови алати чине 10% до 20% целокупних трошкова одржавања. Дигитални систем управљања квалитетом (попут КМС софтвера) је постављен за одређени пројекат калупа за медицинске имплантате. Овај систем аутоматски прикупља и анализира податке о детекцији, што убрзава процес за 50%. Статистичка контрола процеса (СПЦ) је такође смањила стопу дефеката са 2% на 0,5%.

4, Трошкови контроле животне средине: улагања у усклађеност, од одржавања стабилне температуре и влажности до уклањања смећа
1. Захтеви за производно окружење и улагање у објекте
3Д штампање метала захтева веома специфичне услове за температуру, влажност и чистоћу. Такође су му потребне ствари као што су радионице са константном температуром и влажношћу и опремом за пречишћавање ваздуха. Врхунска-компанија за прилагођена возила урадила је студију случаја и открила да трошкови контроле животне средине њене радионице за 3Д штампање износе 12% укупних годишњих трошкова одржавања. Међутим, оптимизацијом распореда радионице (на пример, коришћењем локалних јединица за пречишћавање) и паметним системима за контролу температуре, потрошња енергије је смањена за 25%.

2. Отклањање смећа и поштовање еколошких правила
Да би се поштовала еколошка правила, остаци металног 3Д штампања, попут неотопљеног праха и потпорних структура, морају да се сортирају и рециклирају. Одређени произвођач калупа за авионе је поставио механизам за рециклирање и поновну употребу 95% металног праха и 80% пратећих компоненти. Такође ради са стручним компанијама за заштиту животне средине како би се ослободили опасног отпада, што смањује трошкове усклађености за 30% сваке године.