Kalıp imalatında metal 3D baskı kullanmanın maliyeti yüksek midir?

1. Malzeme Maliyeti: "Malzeme Atığının Azaltılması"ndan "Sıfır Kayıplı Eklemeli Üretim"e
Kalıpları geleneksel şekilde yapmak için çıkarma yöntemleri kullanılır ve malzemenin %60 ila %80'i kadar kayıp olur. Örnek olarak, araba tamponu kalıbı yapmanın eski yolu, 1,2-metreye 0,8 metrelik bir çelik blokta bir delik açmayı ve yalnızca yüzlerce kilo atıkla uğraşmayı içerir. Eklemeli bir üretim yöntemi olarak metal 3D baskı, kullandığı malzemelerin %90'ından fazlasını kullanır ve kalan toz üç ila beş kez geri dönüştürülebilir, bu da malzemelerin maliyetini yüzde kırk ila altmış oranında azaltır.
Vaka Doğrulaması: Ev aletleri üreten bir şirket, standart kalıpların ve 3D baskılı kalıpların maliyetine baktı ve aşağıdaki sonuca ulaştı:
Kalıp çeliğinin maliyeti 120.000 yuan'dır, ancak bunun %65'i işleme sırasında israf edilir, dolayısıyla malzemenin gerçek maliyeti yalnızca 80.000 yuan'dır. 3D baskı sürecinde H13 kalıp çeliği tozu kullanılıyor ve malzemenin maliyeti de 80.000 yuan. Çöp üretilmediğinden malzemelerin gerçek maliyeti yalnızca 72.000 yuan'dır ve buna geri dönüşüm sırasındaki toz kaybı da dahildir.
Kalıpların daha uzun süre dayanmasını sağlayarak ne kadar tasarruf ettiğini düşündüğümüzde, 3D baskının malzeme maliyetindeki uzun-vadedeki avantajı daha da büyüktür.
2. İşleme maliyeti ne kadardır: "çoklu proses seri bağlantısı"ndan "tek ekipman entegrasyonuna" kadar
Eski kalıp yapma yönteminde kesme, elektrik deşarjı, tel kesme, cilalama ve daha fazlası gibi 10'dan fazla adım vardır. Bu adımlar, CNC işleme merkezleri, elektrikli deşarj makineleri, koordinat taşlama makineleri ve daha fazlası gibi 5 ila 8 parça ekipman gerektirir. Bu da işçilik ve ekipman maliyetlerinin yüksek olduğu anlamına gelir. "Dijital model → yazdırma → hassas işleme", metal 3D baskının süreci üç adımın altına indirmek için-kullandığı üç adımlı süreçtir. Bu, %70 daha fazla alete ve %50 daha fazla işçiliğe olan ihtiyacı azaltır.
Maliyet kompozisyonuna bir bakış:
Geleneksel becerilerin ve 3D baskı teknolojisinin maliyetleri 10.000 yuan azaldı.
Ekipmanın amortismanı %15 8 46.7
Çalışmanın saati 6,35 dolardır.
Kullanılan enerjinin %3 1.5 50 kadarı
Toplam işleme maliyetinin %24 $12.5 47.9'ı
Teknolojik atılımın noktaları:
Zhongrui Technology'nin iSLM420 makinesi, karmaşık yapıları geleneksel yöntemlerde gerektiği gibi birden çok kez sıkıştırmak zorunda kalmadan, doğrudan kalıp boşluğunun içine yazdırmasına olanak tanıyan çok-eksenli dönen bir çalışma masasına sahiptir.
Bir şeyler yapmak için hibrit teknoloji: DMG Mori'nin LASERTEC 65 3D takım tezgahı, DED toplama ve çıkarma işlevlerini birleştirir. Yüzeyi baskıyla aynı anda bitirir, bu da işlem sonrası-zamanı %60 oranında azaltır.
3. "Aylık teslimat"tan "günlük yanıt"a geçişin maliyeti
Normal kalıp geliştirme döngüsü 4 ila 8 hafta sürer ve bu sürenin yarısından fazlası tasarımı doğrulamak ve değiştirmek için harcanır. Metal 3D baskıda "tasarım baskı testinin" hızlı bir şekilde tekrarlanması, döngüyü 3-7 güne kısaltır, bu da onu küçük partiler ve çok çeşitli üretim ihtiyaçları için ideal hale getirir.
Sektördeki kullanım örnekleri:
Otomobil işinde, Tesla'nın Şanghay'daki fabrikası büyük basınçlı döküm kalıplarını 3D baskıyla onarıyor. Kalıp hasarından sonra üretim yalnızca 72 saat içinde yeniden başlayabilir; bu, normal düzeltme süresinden %90 daha hızlıdır.
Tüketici elektroniği: Cep telefonu üreten bir şirket, 3D baskıyı kullanarak hızlı bir şekilde deneme üretimi kalıpları yaptı; bu, yeni bir ürün oluşturmak için gereken süreyi 18 aydan 12 aya düşürdü ve pazar fırsatlarından yararlanmalarına olanak sağladı.
Havacılık: Bir motor kanadı üreticisi, acil bir sipariş ihtiyacını karşılamak amacıyla nikel-tabanlı yüksek-sıcaklıktaki metal kalıpları yalnızca 72 saatte sabitlemek için EB-DED elektron ışını teknolojisini kullandı.
4. Kalitenin Maliyeti: "Pasif Onarım"dan "Aktif Optimizasyona"
Geleneksel kalıplarda, soğutma sisteminin tasarımından dolayı ürün deformasyonu ve çekme izleri gibi kusurlar bulunur. %5-10'a kadar başarısızlık oranı vardır. Metal 3D baskı, uyumlu soğutma suyu kanalları oluşturarak kalıp sıcaklığının tutarlılığını %80, ürün kalifikasyon oranını da %98'in üzerinde artırır. Bu, kalite kaybının maliyetini büyük ölçüde azaltır.
Teknoloji ve ekonomi analizi:
Soğutma verimliliğinde iyileştirmeler: Belirli bir ev cihazı kabuk kalıbı için 3D-baskılı uyumlu su yolu kullanmak, soğutma süresini 18 saniyeden 12 saniyeye düşürdü ve tek bir parçanın yapımı için %22 daha az enerji kullanıldı.
Azalan kusur oranı: Araba kapı kolu kalıplarını sabitlemek için 3D baskı kullanıldığında, ürünün çarpılma deformasyonu 0,8 mm'den 0,2 mm'ye çıktı; bu da kusurlardan kaynaklanan onarım maliyetinde %75 tasarruf sağladı.
Daha uzun ömür: Basınçlı-döküm kalıbı, termal arıza ömrünü 5.000'den 12.000 döngüye çıkaran ve değiştirilme sayısını %60 oranında azaltan bir iç kafes yapısına sahiptir.
5. Maliyetleri büyük ölçekte azaltmanın bir yolu: "tek parçayı kişiselleştirmekten" "seri üretime" geçiş
Metal 3D baskı, tek bir kalıp yaparken size çok para kazandırabilir, ancak gerçek değeri, büyük ölçekte kullanıldığında maliyetleri on kat azaltabilmesinden gelir. Şu anda işletme maliyetleri düşürmenin dört ana yolunu buldu:
Akıllı dizgi sistemi: baskı yolunu iyileştirmek için formüllerin kullanılması, tek kalıplama hacmini 4,5 kat artırır ve ekipmanın kullanım oranını %300 artırır;
Toz geri kazanım süreci: Metal tozunun %95'i geri dönüştürülebilir, bu da tek kalıp malzemelerinin maliyetini %28 oranında azaltır.
Standartlaştırılmış-sonraki işlemler: Toplu boyama ve elektrokaplama gibi yüzey işlemleri artık parça başına yalnızca 800 yuan, yani eskisinden (geleneksel yöntemler) %60 daha az;
Bir kalıp yapısı parametre kütüphanesinin oluşturulması, yeni kalıpların oluşturulması ve tasarlanması için gereken süreyi %70, tasarım maliyetini ise %50 azaltacaktır.