Metal 3D baskı, kalıp deneme üretiminin maliyetini azaltabilir mi?

1. Malzeme maliyeti: "madde israfının azaltılması"ndan "malzemelerin daha iyi kullanılmasına" kadar.
Geleneksel kalıp deneme üretiminde çıkarmalı işlem kullanılır, bu da malzemenin %50'den azının kullanıldığı anlamına gelir. Bu özellikle, delme, frezeleme ve diğer işlemler yoluyla iç akış kanallarının kesilmesi gereken, uyumlu soğutma suyu kanalı kalıpları gibi karmaşık yapılara sahip kalıplar için geçerlidir. Bu da çok fazla malzemenin israf edildiği anlamına geliyor. Örneğin, elektrikli bir diş fırçası sapı kalıp parçası yapmak için 2,1 kg paslanmaz çeliğe ihtiyacınız vardır, ancak sonuçta yalnızca 1 kg kullanışlı kalıp elde edersiniz, bu da malzemenin %52'sinin israf olduğu anlamına gelir.

Metal 3D baskı, katmanlı üretim kullanır; bu, malzemelerin gerektiği gibi eklendiği ve çok az atık olduğu anlamına gelir. Örneğin, Yishu ESU-EM201 yüksek ısı iletkenliğine sahip paslanmaz çelik tozunun malzeme kullanım oranı %95'ten fazla olabilir. Aynı kalıp parçasının 3D baskısından sonra işi bitirmek için yalnızca 1,05 kg malzeme gerekir, bu da malzeme maliyetini yarı yarıya azaltır. Ayrıca, kalan toz yeniden kullanılabilir, bu da zamanla malzeme maliyetini daha da düşürecektir.

2. İşleme maliyeti, "çoklu-süreçli işbirliğinden" "tek ekipman entegrasyonuna" kadar değişir.
Geleneksel kalıp deneme üretimi, kesme, EDM, tel kesme ve cilalama dahil olmak üzere birçok adıma ihtiyaç duyar. Ayrıca CNC freze makineleri, işleme merkezleri ve EDM makineleri gibi birçok alete de ihtiyaç vardır. Bu, ekipman ve işçilik maliyetinin önemli olduğu anlamına gelir. Örneğin, geleneksel yöntemlerle belirli bir araba parçası için kalıp yapmak, 5 takım ekipman, 3 işçi ve 72 saatlik çalışma gerektirir ve 12000 yuan'a mal olur.

Metal 3D baskı ile tüm üretim adımları tek bir cihazla yapılabiliyor, dolayısıyla birden fazla prosesin bir arada çalışmasına gerek kalmıyor. Örneğin, EP-M250 Pro çift lazerli metal 3D yazıcı, tozu 8 saniyeden daha kısa sürede tek katman halinde yayabilir. En yüksek baskı hızı, tek lazer 50 μm katman kalınlığı işleminin 2,5 katı olabilir ve parçaların bağıl yoğunluğu %99,99'un üzerindedir. Bir otomotiv parçası için aynı kalıbın 3D baskısından sonra sadece bir makine, bir operatör ve 24 saatlik baskı süresine ihtiyaç vardır. Bu, işlem maliyetini %67 oranında azaltarak 4000 yuan'a düşürüyor.

3. Döngü maliyeti: "aylarca süren yinelemelerden" "doğrulama günlerine" kadar
Geleneksel kalıp deneme üretim döngüsü, özellikle tekrar tekrar test edilmesi ve onarılması gereken karmaşık yapılara sahip kalıplar için uzundur. Bu birkaç ay sürebilir. Örneğin, belirli bir havacılık motoru kanat kalıbı için tasarımdan deneme üretimine geçmek 6 ay sürüyor. Bu süre zarfında 5 onarım gerekir ve her onarım döngüsü 2 haftaya mal olur, bu da döngü maliyetlerini oldukça yüksek hale getirir.

Metal 3D baskı, yalnızca birkaç saat içinde tasarımda değişiklik yapmayı ve yeni kalıplar oluşturmayı kolaylaştırır; bu da "devirme ve baştan başlama" ile karşılaştırıldığında çok fazla para tasarrufu sağlar. Belirli bir elektronik ürün kabuk kalıbını örnek olarak kullanan tasarım ekibi, 3D baskı ile üç günde beş yinelemeyi tamamladı. Her yineleme yalnızca 200 yuan'a mal olurken, eski yöntem iki hafta sürüyordu ve yineleme başına 5000 yuan'a mal oluyordu. Ayrıca 3D baskı, "-talep üzerine üretime" olanak tanır; bu, 1 ila 1000 parçalık küçük parti siparişlerinin kalıba ihtiyaç duymadığı anlamına gelir, bu da deneme üretim sürecini daha da hızlandırır.

4. Kalite Maliyeti: "Yerel Düzensiz Soğutma"dan "Küresel Sıcaklık Optimizasyonuna"
Tipik kalıp soğutma sisteminin tasarımı sınırlıdır, bu da karmaşık yapılara sahip kalıpların eşit şekilde soğutulmasını zorlaştırır. Bu, %15'e varan arıza oranıyla üründe bozulma ve eğrilme gibi sorunlara yol açabilir. Belirli bir enjeksiyon kalıbı için, soğutma suyu devresinin geleneksel tasarımı, üründe 10 derecelik bir sıcaklık farkına, %12'lik bir hata oranına ve toplam üretim maliyetinin %8'i kadar bir kalite maliyetine neden olur.

Metal 3D baskı, ısıyı daha eşit bir şekilde yayan uyumlu bir soğutma suyu devresi oluşturabilir. Yisu ESU-EM201 tarafından basılan kalıp eklerinin spiral su yolu tasarımı, ürünün en yüksek sıcaklığa ulaşması için gereken süreyi 19,5 saniyeden 13,02 saniyeye düşürür. Ayrıca genel sıcaklık farkını 10 dereceden 3 dereceye düşürür, soğutma çevrimini %33 kısaltır, kusur oranını %2'ye düşürür ve kalite maliyet oranını %1,5'e düşürür. Uzun vadede, uyumlu soğutma suyu kanallarının tasarımı kalıpların daha uzun süre dayanmasını sağlayabilir, termal yorgunluğu azaltabilir ve kalite masraflarını daha da azaltabilir.

5. Tasarım optimizasyonu: "yapısal uzlaşma"dan "işlevsel entegrasyona" geçiş
Geleneksel kalıp tasarımı teknik nedeniyle sınırlıdır ve karmaşık yapılar yapmak zordur, bu nedenle tasarımcıların fiyatları düşük tutmak için taviz vermesi gerekir. Örneğin, soğutma suyu devresi tasarımını kolaylaştırmak için standart yöntemler kalıp mukavemetinden vazgeçilmesini zorunlu kılmakta, bu da kalıbın ömrünü %30 oranında kısaltmaktadır.

Metal 3D baskı, tasarım söz konusu olduğunda size çok yönlülük sağlar. Esnek soğutma kanalları ve iç takviye kaburgaları gibi karmaşık şekilleri kaliteden ödün vermeden yapabilir. Örnek olarak Audi'nin sıcak şekillendirme kesit kalıbını kullanırsak, 3D baskı, soğutma kanalları için kalıbın iç tasarım topolojisini iyileştirdi, bu da soğutma verimliliğini %25 artırdı ve kalıp ömrünü %40 artırdı. 3D baskı aynı zamanda hafif şeyler yaratmayı da kolaylaştırarak fazladan malzemelerden kurtularak kalıbın ağırlığını azaltır. Bu aynı zamanda malzeme ve nakliye fiyatlarını da düşürür.