Sonradan İşleme-Metal 3D Baskının Gerçekten En Pahalı Kısmı mı?

İlk kez-kez alıcı olanların çoğu, metal 3D baskıda en büyük masrafın lazer sinterleme makinesinin kendisi olduğunu varsayar. Yanılıyorlar.

Tipik bir tek alüminyum alaşımlı 3D baskılı parça için,-sonraki işlemler toplam faturanın %40-50'sini oluşturabilir (Wohlers Raporu 2024). Gerçek yazdırma adımı genellikle üçte birinden azdır. Bu makale, metal 3D baskının toplam maliyet dökümünün-dürüst, veri destekli dökümünü verir, metal katmanlı üretimin gizli maliyetlerini ortaya çıkarır ve alüminyum alaşımlı 3D baskının neden benzersiz bir maliyet profili taşıdığını tam olarak gösterir. Ayrıca bir müşterinin bu bilgiyi kullanarak toplam harcamasını %31-azalttığını ve sizin de aynısını nasıl yapabileceğinizi göreceksiniz.

Gösterge Maliyet Bölünmesi - Alüminyum AM Parçası (tek ünite)

Makine üretim süresi: %32

İşlem sonrası-: %45

Malzeme tozu: %14

Tasarım ve kurulum: %9

Temsili tek-birim verileri - Wohlers 2024 / Fraunhofer IAPT 2022. Toplu üretim, işlem sonrası payını ~%35-40'a kaydırır.

Yalnızca yapının değil, 3D baskılı metal parçanın - tam maliyetinin dökümü

Metal 3D baskının toplam maliyeti dört şeffaf kovadan oluşur. Bunları anlamak, fazla ödemeyi durdurmanın en hızlı yoludur.

Makine süresi / yapım maliyeti (lazer saatleri, inert gaz, makine amortismanı) - bu herkesin ilk alıntı yaptığı kısımdır.

Malzeme (toz maliyeti, yenileme hızı ve atık) düşündüğünüzden - daha pahalıdır çünkü alüminyum tozunun oksidasyonu önlemek için dikkatli bir şekilde kullanılması gerekir.

İşlem sonrası-(stresin azaltılmasından son incelemeye kadar tüm zincir) - burası gerçek paranın kaybolduğu yerdir.

Tasarım, kurulum ve mühendislik (DfAM incelemesi, yerleştirme, destek tasarımı) - genellikle hafife alınır ancak başarı için kritik öneme sahiptir.

Yazdırma hızlıdır. Bitirme, saatin çalışmaya devam ettiği yerdir. McKinsey (2023), endüstriyel metal AM'de,-işleme sonrası emeğin tek başına saat cinsinden makine çalışma süresinin ortalama 3-4 katı kadar olduğunu bildirmektedir.

Parça başına alüminyum alaşımlı 3D baskı maliyeti özellikle bu bölünmeye duyarlıdır. SLM alüminyum parça bitirme maliyeti, inşaat tamamlandıktan sonra sıklıkla baskın kalem haline gelir.

Alüminyum alaşımlı 3D baskının neden-ortalama{-işleme sonrası payı-daha yüksek?

Alüminyum, titanyum veya paslanmaz çelikten farklı davranır.metal 3D baskıve bu fark neredeyse tamamen-sonraki işlemlerde ortaya çıkıyor.

AlSi10Mg ve Al7075'in her ikisi de hassas gerilim- giderme döngüleri gerektirir. Sıcaklık veya soğuma hızını yanlış ayarlarsanız parça eğrilir.

Alüminyumun doğal oksit tabakası birleştirmeyi, yalıtımı ve kaplamayı diğer metallere göre çok daha karmaşık hale getirir.

Alüminyum alaşımlı aksesuarların - 3D baskısı için çok yaygın bir kaplama olan eloksal -, sıkı bir şekilde kontrol edilen yüzey hazırlığı gerektirir. Ra hedefleri çelikle olduğundan çok daha fazla önem taşıyor.

Alüminyum alaşımı ve 3D baskı teknolojisinin birleşimigeleneksel dökme alüminyuma göre daha yüksek yüzey gözenekliliği oluşturur, bu nedenle işlevsel yüzeylere daha fazla dikkat edilmesi gerekir.

Eloksallama belirtildiğinde - maliyet denklemini nasıl değiştirir?

Anotlama, gözle görülür bir prim katıyor çünkü -baskılı yüzeyin, işlemin başlayabilmesi için tutarlı bir Ra'ya getirilmesi gerekiyor. Eklemeli Üretim dergisinde 2023 yılında yayınlanan bir makale, ham alüminyum tozunun kendisi daha ucuz olmasına rağmen, fonksiyonel yüzey gereksinimleri olan alüminyum AM parçalarının, eşdeğer titanyum parçalara - göre %25-35 daha yüksek-işleme sonrası maliyetlere yol açtığını buldu.

Bu nedenle, alüminyum 3D baskı eloksal maliyeti, gereksinimleri anladıktan sonra çekilmesi en kolay kaldıraçlardan biri haline gelir.

En fazla - sıralamaya mal olan-sonraki işleme adımları

Tipik alüminyum AM parçalarının pratik sıralaması aşağıdadır:

Fonksiyonel yüzeylerin CNC ile işlenmesi (toplam-işleme sonrası maliyetin %30-40'ı) Kritik boyutlar ve sızdırmazlık yüzeyleri toleransa göre işlenmelidir. Bu adım oldukça emek- ve makine-yoğundur.

Sertifikalı döngü kayıtları ile gerilim giderme / ısıl işlem Her yapısal parça için gereklidir. Sertifikalı belgeler maliyeti artırır ancak-birçok sektör için pazarlık konusu olamaz.

Yüzey bitirme - kumlama, cilalama, anotlama Maliyet, seçtiğiniz Ra ve kozmetik spesifikasyona bağlı olarak büyük ölçüde değişir.

İnceleme - CMM veya 3D tarama Parti boyutu yerine parça karmaşıklığına göre ölçeklenir.

Kaldırma ve manuel temizleme desteği Genellikle hafife alınır. Karmaşık geometrilerde son derece emek-yoğun.

HIP (Sıcak İzostatik Presleme) Döngü başına pahalıdır ancak orta hacimlere ulaştığınızda kendini iyi amorti eder.

Metal AM'de-son işlemler pahalı mıdır? Evet - ancak en büyük kaldıraç neredeyse her zaman sürecin kendisi değil, spesifikasyondur. Kritik olmayan yüzeylerde-bitiş ve toleransı gereğinden fazla belirten alıcılar-asla kullanmayacakları hassasiyet için para ödüyorlar.

Metal AM toplam üretim maliyetini azaltın, burada başlıyor.

Sunhingstones örnek olay incelemesi: Bir alüminyum aksesuar projesinin aşırı fiyatlı durumdan optimize duruma nasıl geçtiği

Bir tüketici elektroniği OEM'i kaynak arıyorduAlüminyum alaşımlı aksesuarların 3D baskısıYeni bir ürün grubu için - yapısal braketler ve-ısıyı dağıtan kapaklar -.

Önceki tedarikçinin teklifinde, her yüzeye uygulanan son-işleme: ayna{-cila spesifikasyonu, her bir parçada ayrı ayrı CMM incelemesi ve görünmeyen iç yüzeylerde bile tam-eloksal kaplama hakimdi.

Alüminyum alaşımlı 3D baskı üreticisi olarak Sunhingstones'taki mühendislik ekibimiz çizimleri inceledi ve yüzey alanının %60'ının bu seviyedeki son işlem için herhangi bir işlevsel gereksinime sahip olmadığını keşfetti. Revize edilmiş bir spesifikasyon önerdik: Yalnızca yapısal yüzeylerde Ra 1.6, diğer yerlerde Ra 3.2, toplu CMM (10 parça başına 1) ve dış yüzlerle sınırlı anotlama.

Sonuç: Toplam parça maliyetinde %31 azalma, ilk-sipariş teslim süresi 11 gün kısaldı ve son müşteri için kozmetik görünüm değişmedi.

İhracat uyumluluğu için Sunhingstones, sınır ötesi endüstriyel mallar için -Avrupa Güvenlik Taşımacılığı Birliği'nin (ESTA)-uyumlu satın alma standartlarının giderek daha fazla gerektirdiği tam malzeme ve süreç izlenebilirlik belgelerini sağladı-. Çin'deki metal 3D baskı fabrikamız, yerleşik tüm belgelerle birlikte toptan alüminyum 3D baskılı parçalar sunar.

İşlem sonrası-işleme ve makine maliyeti: önce hangisini düşürmeye çalışmalısınız?

Evet - son-işleme genellikle metal AM'deki en büyük maliyet grubudur.

Ama aynı zamanda en içten olanıdırseninkontrol. Makine maliyeti büyük ölçüde teknoloji ve malzeme seçimine göre belirlenir. İşlem sonrası-maliyet, belirlediğiniz spesifikasyonların doğrudan bir fonksiyonudur.

En akıllı alıcılar basitçe "Bunu daha ucuza basabilir misiniz?" diye sormazlar. Şunu soruyorlar: "İşlev kaybı olmadan maliyeti-işleme sonrası spesifikasyonun neresinde bulabiliriz?"

Fraunhofer IAPT (2022), alüminyum AM'deki-son işlem maliyetinin %60'a kadarının, ilk toz katmanı serilmeden önce verilen tasarım ve spesifikasyon kararlarından etkilenebileceğini buldu.

Bugünden itibaren toplam metal 3D baskı maliyetinizi - düşürmenin beş pratik yolu

Yüzey gereksinimlerinizi haritalandırın - her yüzün aynı yüzey özelliklerine ihtiyacı yoktur.

Derleme yönelimi kilitlenmeden önce tedarikçinizden DfAM geri bildirimi isteyin.

Siparişlerinizi toplu olarak - işleme aldıktan sonra-kurulum maliyeti, birden fazla parçada hızla amorti edilir.

HIP'in gerçekten uygulama açısından kritik mi- yoksa yalnızca tedarikçinin varsayılanı mı olduğunu sorgulayın.

Ayrıntılı bir fiyat teklifi isteyin - herhangi bir saygın özel alüminyum alaşımlı 3D baskı tedarikçisi, işlem sonrası-satır satır detaylandırabilir.

Amaç en ucuz fiyat teklifi değil -, sizin tarafınızdan gerçekte yapılması gereken şeyin en iyi değeridir.

SSS

Son-işleme gerçekten metal 3D baskının en pahalı kısmı mı?

Evet. Tekli alüminyum parçalar için bu genellikle toplam maliyetin %40-50'sini temsil eder

Son-işleme, metal 3D baskılı parçanın maliyetine ne kadar katkıda bulunur?

Tek-birim çalıştırmalarında %40–50 ekleyebilir. Toplu üretimde kurulum maliyetleri paylaşıldığından pay genellikle %35-40'a düşer.

Alüminyum 3D baskının tamamlanması diğer metallere kıyasla neden pahalı? Alüminyumun doğal oksit tabakası, hassas gerilim giderme ihtiyacı ve SLM'den sonra daha yüksek yüzey gözenekliliği, özellikle anotlama gerektiğinde ekstra bitirme adımlarına - yol açar.

Alüminyum alaşımı ve 3D baskı teknolojisinin birleşimi CNC ile maliyet açısından nasıl karşılaştırılır?

Dahili özelliklere sahip karmaşık, düşük{0}}ile-orta hacimli geometriler için metal 3D baskı genellikle CNC'den daha ucuzdur. Başa-eşit nokta büyük ölçüde parça karmaşıklığına ve-sonraki işleme spesifikasyonlarına bağlıdır.

3D baskılı bir alüminyum aksesuarın genel olarak-hangi son işlemlere ihtiyacı vardır?

Gerilim giderme/ısıl işlem, desteğin çıkarılması, yüzey bitirme (kumlama/parlatma/anodlama) ve inceleme (CMM veya 3D tarama).

Kaliteden ödün vermeden metal 3D baskı için nasıl daha ucuz fiyat teklifi alabilirim?

Yukarıdaki beş pratik adımı izleyin ve her zaman tam olarak ayrıntılı bir döküm talep edin. Tasarruflar neredeyse her zaman yapıdaki kolaylıklardan ziyade daha akıllı spesifikasyonlardan gelir.

Referanslar

Wohlers Raporu 2024 - wohlers.com

McKinsey & Company: "Katmanlı Üretim: Endüstriyel Üretimde Sonraki Devrim" (2023) - mckinsey.com

Fraunhofer IAPT: "Metal Eklemeli İmalatta Maliyet Yapıları" (2022) - iapt.fraunhofer.de

Eklemeli İmalat Dergisi: "Metal AM malzemeleri arasında-işleme sonrası maliyet karşılaştırması" (2023) - sciencedirect.com/journal/additive-manufacturing

ISO/ASTM 52904: Eklemeli Üretim Süreci Belgeleri - iso.org

ASTM B209: Alüminyum ve Alüminyum-Alaşımlı Levha ve Levha için Standart Şartname - astm.org

Amerika Markaları ve ANSI AMSC AM Standardizasyon Yol Haritası v2.0 - america-makes.us

Avrupa Güvenlik Taşımacılığı Birliği (ESTA):-sınır ötesi endüstriyel tedarik zinciri uyumluluk güncellemeleri - esta-cash.eu