Milloin sinun tulisi käyttää 3D-tulostusta?
Päätösviitekehys sen määrittämiseksi, milloin lisäävä valmistus on oikea valinta CNC-koneistuksen, ruiskupuristuksen tai muiden perinteisten prosessien sijaan.
3D-tulostuksen talous
3D-tulostus ei ole aina oikea vastaus. Se loistaa tietyissä tilanteissa ja jää muissa jälkeen. Tärkeä taloudellinen oivallus on, että 3D-tulostuksella on lähes nolla työkalukustannus mutta suhteellisen korkea yksikköhinta. Ruiskupuristuksella on korkea työkalukustannus (tuhansia kymmeniin tuhansiin euroihin muottia kohden) mutta erittäin alhainen yksikköhinta. Ylityspiste riippuu geometrian monimutkaisuudesta, materiaalista ja määrästä.
Nyrkkisääntönä: 3D-tulostus on kustannustehokkasta alle 100–500 osan määrille (koosta ja materiaalista riippuen). Yksinkertaisille geometrioille CNC-koneistus voi olla halvempaa jopa määrällä 1, jos materiaali on standardimetallia tai -muovia. Monimutkaisille sisäisille geometrioille, ristikkorakenteille tai orgaanisille muodoille 3D-tulostus voittaa riippumatta määrästä, koska perinteiset työkalut eivät yksinkertaisesti pysty tuottamaan geometriaa.
Ihanteelliset sovellukset 3D-tulostukselle
Nopea prototyypitys on ilmeisin käyttötapaus: iteroi suunnitelma 3–5 kertaa viikossa sen sijaan, että odottaisit viikkoja koneistettuja prototyyppejä. Toiminnallinen testaus todellisilla insinööriaineilla (Nylon 85 MPa:lla, PA-GF 200 °C HDT:llä) validoi suunnitelmat ennen tuotantotyökaluihin sitoutumista. Siltatuotanto täyttää aukon, kun ruiskupuristusmuotteja valmistetaan – tuota 50–500 osaa SLS PA12:ssa aloittaaksesi toimittamisen samalla kun työkalut ovat työn alla.
Räätälöidyt ja kertaluonteiset osat ovat missä 3D-tulostus todella loistaa. Apuvälineet ja kiinnittimet, jotka on räätälöity tiettyihin koneisiin, potilaskohtaiset lääketieteelliset mallit, korvaavat osat vanhoille laitteille ja räätälöidyt kotelot elektroniikkaprojekteille. Yhden ainutlaatuisen osan tuottaminen 3D-tulostuksella maksaa käytännössä saman kuin sata identtistä osaa – ei asennusrangaistusta vaihtelulle.
Milloin EI käyttää 3D-tulostusta
Suuren volyymin tuotanto (1 000+ identtistä osaa) on lähes aina halvempaa ruiskupuristuksella. Osat, jotka vaativat tiettyjä metalliseoksia, tiukkoja toleransseja alle ±0,05 mm tai sertifioitua materiaalin jäljitettävyyttä, tulisi tehdä CNC-koneistuksella tai metallinvalannolla. Saatavilla olevia rakennustilavuuksia suuremmat osat (suurin on 250 × 210 × 210 mm FDM:lle) saattavat tarvita jakamista ja liittämistä, mikä lisää työtä ja tuo esiin heikkoja liitoksia.
Kantavat rakennekomponentit turvallisuuskriittisissä sovelluksissa (ilmailun lentolaitteisto, lääketieteelliset implantit, painesäiliöt) vaativat sertifioituja materiaaleja ja prosesseja, joita polymeeri-3D-tulostus ei tällä hetkellä tarjoa. Näille sovelluksille 3D-tulostus toimii prototyypitys- ja validointityökaluna, ei lopullisena tuotantomenetelmänä.
Usein kysytyt kysymykset
Millä määrällä ruiskupuristus on halvempaa kuin 3D-tulostus?
Riippuu osan koosta ja monimutkaisuudesta, mutta tyypillisesti 300–1 000 osalla ruiskupuristuksen yksikkökustannus laskee 3D-tulostuksen alapuolelle. Erittäin yksinkertaisille osille ylityspiste voi olla niinkin alhainen kuin 100 yksikköä.
Voivatko 3D-tulostetut osat korvata CNC-koneistetut osat?
Ei-kantaville polymeerin sovelluksille kyllä. Materiaalit kuten PA-GF (95 MPa) ja PC-CF (90 MPa) lähestyvät CNC-koneistettujen insinööriplastien mekaanisia ominaisuuksia. Metallinosille tai tiukoille toleransseille CNC on edelleen tarpeen.
Sopiiko 3D-tulostus käyttöpäässä oleville tuotantoosille?
Kyllä, oikeille sovelluksille. SLS PA12 on laajasti käytössä tuotantoosissa autoteollisuudessa, kuluttajatuotteissa ja teollisuuslaitteissa. FDM ASA:lla on käytössä ulkokäyttöisissä tuotantoosissa. Avain on materiaalin ominaisuuksien sovittaminen sovelluksen vaatimuksiin.
Kuinka päätän FDM:n, SLS:n ja mSLA:n välillä?
FDM kustannustehokkaille toiminnallisille osille materiaalivalikoiman kanssa. SLS monimutkaisille geometrioille ja erätuotantoon. mSLA parhaimpaan pintaviimeistelyyn ja mittatarkkuuteen. Tarjoustyökalumme mahdollistaa hinnan vertailun kaikilla kolmella.
Voidaanko 3D-tulostusta käyttää siltatuotantoon?
Ehdottomasti. SLS PA12 on ihanteellinen siltatuotantoon: tuota 50–500 osaa aloittaaksesi toimittamisen samalla kun ruiskupuristusmuotteja valmistetaan. Materiaalin ominaisuudet ovat samankaltaisia kuin ruiskupuristetussa PA12:ssa.
Valmis aloittamaan projektisi?
Lataa mallisi ja katso välitöntä hinnoittelua FDM:lle, SLS:lle ja mSLA:lle. Ei sitoutumista tarvita.
Pyydä tarjous