Il costo dell’utilizzo della stampa 3D in metallo nella produzione di stampi è elevato?

1. Costo dei materiali: dalla "riduzione degli sprechi di materiale" alla "produzione additiva a zero perdite"
Per realizzare stampi in modo tradizionale vengono utilizzati metodi sottrattivi e si perde dal 60% all'80% del materiale. Ad esempio, il vecchio modo di realizzare lo stampo di un paraurti di un'auto prevedeva di praticare un foro in un blocco di acciaio di 1,2-metri per 0,8 metri e di gestire solo centinaia di chili di rifiuti. Come metodo di produzione additiva, la stampa 3D in metallo utilizza più del 90% dei materiali utilizzati e la polvere rimanente può essere riciclata da tre a cinque volte, riducendo il costo dei materiali dal quaranta al sessanta per cento.
Verifica del caso: un'azienda che produce elettrodomestici ha esaminato quanto costano gli stampi standard e gli stampi stampati in 3D e ha ottenuto quanto segue:
L'acciaio per stampi costa 120.000 yuan, ma il 65% di esso viene sprecato durante la lavorazione, quindi il costo reale del materiale è di soli 80.000 yuan. Nel processo di stampa 3D, viene utilizzata polvere di acciaio per stampi H13 e anche il costo del materiale è di 80.000 yuan. Poiché non vengono prodotti rifiuti, il costo reale dei materiali è di soli 72.000 yuan, inclusa la perdita di polvere durante il riciclaggio.
Se pensiamo a quanto si risparmia facendo durare più a lungo gli stampi, il vantaggio a lungo termine della stampa 3D-in termini di costo dei materiali è ancora maggiore.
2. Quanto costa il processo: dal “collegamento in serie multi processo” all’”integrazione di un’unica apparecchiatura”
Nel vecchio modo di realizzare stampi, ci sono più di 10 passaggi, come taglio, scarica elettrica, taglio del filo, lucidatura e altro. Questi passaggi richiedono da 5 a 8 attrezzature, come centri di lavoro CNC, macchine a scarica elettrica, smerigliatrici a coordinate e altro ancora. Ciò significa che i costi della manodopera e delle attrezzature sono elevati. "Modello digitale → stampa → lavorazione di precisione" è il processo in tre-fasi utilizzato dalla stampa 3D in metallo per ridurre il processo a meno di tre passaggi. Ciò riduce la necessità del 70% in più di strumenti e del 50% in più di manodopera.
Uno sguardo alla composizione dei costi:
I costi delle competenze tradizionali e della tecnologia di stampa 3D sono diminuiti di 10.000 yuan.
Ammortamento delle attrezzature 15 8 46.7%
Lavorare costa 6,35 dollari l'ora.
3 1.5 50% dell'energia utilizzata
24 $12.5 47.9% del costo totale dell'elaborazione
Punti di svolta tecnologica:
La macchina iSLM420 di Zhongrui Technology è dotata di un piano di lavoro rotante multi-asse che le consente di stampare strutture complesse direttamente all'interno della cavità dello stampo, senza doverle fissare più volte come è necessario nei metodi tradizionali.
Tecnologia ibrida per creare oggetti: la macchina utensile LASERTEC 65 3D di DMG Mori combina funzioni additive e sottrattive DED. Rifinisce la superficie contemporaneamente alla stampa, riducendo i tempi di post-elaborazione del 60%.
3. Il costo per passare dalla "consegna mensile" alla "risposta giornaliera"
Il normale ciclo di sviluppo del cast dura dalle 4 alle 8 settimane e più della metà di questo tempo viene spesa per verificare e modificare il progetto. La rapida ripetizione del "test di stampa del progetto" nella stampa 3D in metallo riduce il ciclo a 3-7 giorni, rendendola ideale per piccoli lotti e un'ampia gamma di esigenze di produzione.
Casi d'uso nel settore:
Nel settore automobilistico, la fabbrica Tesla di Shanghai ripara grandi stampi per pressofusione-con la stampa 3D. Dopo un danno allo stampo, la produzione può riprendere in sole 72 ore, ovvero il 90% più velocemente rispetto al normale tempo di riparazione.
Elettronica di consumo: un'azienda che produce telefoni cellulari ha realizzato rapidamente stampi di produzione di prova utilizzando la stampa 3D, riducendo così il tempo necessario per costruire un nuovo prodotto da 18 a 12 mesi e consentendo loro di sfruttare le opportunità di mercato.
Settore aerospaziale: un produttore di pale di motore ha utilizzato la tecnologia a fascio di elettroni EB-DED per fissare stampi metallici ad alta temperatura-a base di nichel-in sole 72 ore, al fine di soddisfare un ordine urgente.
4. Costo della Qualità: dalla “Riparazione Passiva” alla “Ottimizzazione Attiva”
Gli stampi tradizionali presentano difetti come la deformazione del prodotto e segni di ritiro a causa della progettazione del sistema di raffreddamento. C'è un tasso di fallimento fino al 5-10%. Creando canali conformati per l'acqua di raffreddamento, la stampa 3D in metallo aumenta la consistenza della temperatura dello stampo dell'80% e il tasso di qualificazione del prodotto di oltre il 98%. Ciò riduce notevolmente i costi della perdita di qualità.
Analisi della tecnologia e dell’economia:
Miglioramenti nell'efficienza del raffreddamento: l'utilizzo di un canale navigabile conformale-stampato in 3D per lo stampo del guscio di un determinato dispositivo domestico ha ridotto il tempo di raffreddamento da 18 secondi a 12 secondi ed è stato utilizzato il 22% di energia in meno per realizzare un singolo pezzo.
Tasso di difetti ridotto: quando la stampa 3D è stata utilizzata per fissare gli stampi delle maniglie delle portiere delle auto, la deformazione della deformazione del prodotto è passata da 0,8 mm a 0,2 mm, risparmiando il 75% dei costi di riparazione dovuti a difetti.
Maggiore durata: lo stampo per pressofusione-ha una struttura reticolare interna che ne aumenta la durata in caso di guasto termico da 5.000 a 12.000 cicli e riduce del 60% il numero di volte in cui deve essere sostituito.
5. Un modo per abbattere i costi su larga scala: passare dalla “personalizzazione del singolo pezzo” alla “produzione in serie”
La stampa 3D in metallo può farti risparmiare un sacco di soldi quando realizzi un singolo stampo, ma il suo vero valore deriva dalla possibilità di ridurre i costi di un fattore dieci se utilizzata su larga scala. Al momento, l’azienda ha escogitato quattro modi principali per ridurre i costi:
Sistema di composizione intelligente: l'utilizzo di formule per migliorare il percorso di stampa aumenta il volume del singolo stampaggio di 4,5 volte e la velocità di utilizzo dell'attrezzatura del 300%;
Processo di recupero delle polveri: il 95% delle polveri metalliche può essere riciclato, riducendo del 28% il costo dei materiali dei singoli stampi.
Post-trattamento standardizzato: i trattamenti superficiali come la verniciatura in lotti e la galvanica costano ora solo 800 yuan per pezzo, il 60% in meno rispetto a prima (metodi tradizionali);
L'impostazione di una libreria di parametri per la struttura dello stampo ridurrà il tempo necessario per costruire e progettare nuovi stampi del 70% e il costo di progettazione del 50%.