Quali parti possono risparmiare il costo massimo tramite la stampa 3D in metallo?

1. Aerospace: i principali beneficiari di complicati canali di flusso e strutture di luce.
Il settore aerospaziale è il mercato principale per la stampa 3D in metallo. Il suo obiettivo principale è utilizzare l'ottimizzazione della topologia per ridurre il peso delle strutture e aumentare le loro prestazioni. Nella produzione tradizionale, articoli come le lame per turbine a motore e gli ugelli del carburante devono essere messi insieme da diversi pezzi o realizzati con stampi complicati. Con la stampa 3D in metallo, tuttavia, possono essere realizzati tutti in una volta, il che riduce i rifiuti e il tempo di lavorazione.
Un caso normale:
L'ugello del carburante del motore Leap di GE Aviation combina 20 pezzi separati in uno usando la stampa 3D. Questo lo rende il 25% più leggero e il 70% più economico da realizzare. Questa parte è composta da una lega di cromo di cobalto, che richiede un tradizionale processo di assemblaggio di fusione con 160 parti . 3 d La stampa, d'altra parte, richiede solo 4 mesi di tempo di sviluppo, che è del 60% in meno rispetto ai metodi tradizionali. Inoltre, un certo tipo di camera di spinta a razzo utilizza un design di ottimizzazione della topologia per i canali di raffreddamento rigenerativo. Ciò rompe le tipiche barriere di casting e riduce i costi di lancio del 40%.
Logica per risparmiare denaro:
Miglioramento del tasso di utilizzo del materiale: nella produzione tipica sottrattiva, viene sprecato fino al 90% del materiale. Nella stampa 3D, d'altra parte, i materiali vengono aggiunti solo alle aree che ne hanno bisogno. Puoi aumentare l'uso di materiali costosi come le leghe di titanio al 98%.
Nessun costo per la muffa: gli stampi tradizionali per i blocchi cilindri del motore aeronautico costano 2,3 milioni di yuan per realizzare . 3 d stampare la tecnologia di stampo di sabbia, d'altra parte, stampa direttamente stampi di sabbia. Il costo di un pezzo include solo il costo dei materiali e dell'ammortamento delle attrezzature, che riduce il costo condiviso degli stampi tradizionali del 92%.
Compressione del ciclo di ricerca e sviluppo: il numero di iterazioni di progettazione per le camere di combustione del motore aeronautico è salito da 3 all'anno a 12 all'anno. Ciò ha reso le prove ed errori meno costosi perché ora è possibile prototipazione rapida.
2. Impianti medici: un esempio di come personalizzare e rendere la catena di approvvigionamento più flessibile per ogni persona
La necessità personalizzata di impianti nel campo medico si adatta bene alle caratteristiche "Stampo - manifatturiero libero" della stampa 3D in metallo. La creazione di stampi per impianti tradizionali dai dati CT del paziente è un processo lungo e costoso. Con la stampa 3D, tuttavia, puoi avere "un paziente, un design" pur soddisfacendo gli standard di biocompatibilità e prestazioni meccaniche.
Ad esempio, Zimmer Biomet utilizza la stampa 3D per creare impianti all'anca più leggeri del 66% più leggeri e 100% più rigidi. Questa parte è composta in lega di titanio e ci vogliono 6 mesi per fare in modo tradizionale. Ci vogliono solo 2 settimane per fare l'utilizzo di una stampante 3D e non è necessario conservare. Un particolare tipo di impianto dell'articolazione del ginocchio ha anche una struttura reticolare che rende sintonizzabile la sua porosità, incoraggia la proliferazione delle cellule ossee e riduce il tempo necessario per riprendersi dopo l'intervento chirurgico del 30%.
Logica per risparmiare denaro:
I vantaggi di realizzare le cose in piccoli lotti: il profitto per unità di impianti medici è aumentato del 27% rispetto alla produzione tipica dei lotti. Inoltre, la modalità di produzione "On - della domanda" della stampa 3D riduce le spese di inventario.
Rendendo più semplice la catena di approvvigionamento: la produzione tradizionale ha bisogno di 12 passaggi, come design, creazione di muffe, produzione di prova e modifica . 3 d La stampa, d'altra parte, va direttamente dai modelli digitali agli articoli finali, tagliando i tempi di consegna da 4 a 8 settimane a soli 9 giorni.
L'innovazione nei materiali riduce i costi: la polvere in lega di titanio domestica è più economica da realizzare a causa delle linee di produzione di atomizzazione. Questo lo rende più popolare per l'uso nell'elettronica di consumo.
3. Manufattura automobilistica: due grandi passi in avanti per rendere le auto più leggere e meglio nel raffreddamento.
La stampa 3D in metallo è una tecnologia importante poiché l'industria automobilistica richiede la produzione per essere leggera ed efficiente la stampa . 3 d aiuta le aziende automobilistiche a "ridurre il peso e migliorare l'efficienza" ottimizzando le strutture e integrando le funzioni. Ciò include qualsiasi cosa, dalle parti del motore ai canali di flusso di muffa.
Ad esempio, la stampa 3D ha reso la staffa di carrello di atterraggio del naso in lega di titanio di aerei Airbus Piani più leggeri e più leggeri al 100%. Questa parte utilizza la tecnologia di fusione del raggio di elettroni (EBM) per modellare le cose in modo molto preciso nel vuoto, che evita i problemi di porosità che potrebbero accadere con la fusione tradizionale. Nel settore dello stampo, una certa azienda ha ridotto il ciclo di stampaggio di iniezione del 40% e ha aumentato il tasso di qualificazione del prodotto del 15% utilizzando la stampa 3D per realizzare canali di raffreddamento conformi. Ciò ha cambiato il mercato dalla "concorrenza sui prezzi" alla "concorrenza di efficienza".
Logica per risparmiare denaro:
Economia di una struttura complessa: per rendere i raccordi per tubi del motore automobilistico il vecchio modo di moda -, hai bisogno di cinque set di stampi che costano più di 500.000 yuan. Con la stampa 3D, è possibile realizzare direttamente le parti, il che riduce il costo di ciascun componente del 63%.
Ottimizzazione del consumo di energia: il processo di stampo di sabbia di stampa 3D utilizza il 40% in meno di energia e rilascia il 52% in meno di carbonio per pezzo rispetto ai metodi tradizionali. Ciò è in linea con la tendenza verso la produzione verde.
Accelerare le iterazioni di ricerca e sviluppo: il tempo impiegato per fare nuovi alloggi per motori per veicoli energetici è passato da 6 mesi a 6 settimane, il che ha aiutato l'azienda a sfruttare le opportunità di mercato.
4. Maestrizione della muffa: uno strumento che riduce i costi combinando il raffreddamento della forma e la funzionalità
La muffa è uno strumento importante nella produzione industriale e il modo in cui funziona ha un impatto diretto sulla qualità del prodotto e sulla velocità di produzione. La stampa 3D in metallo risolve i problemi di distorsione e restringimento che si verificano quando gli stampi tradizionali si raffredda in modo non uniforme usando canali di raffreddamento conformi. Consente anche l'integrazione di molte parti.
Una particolare azienda ha prodotto un canale di raffreddamento conforme 3d - per stampi di prodotti in plastica. Ciò ha ridotto il tempo di raffreddamento da 12 secondi a 7 secondi e il tasso di distorsione del prodotto dal 3% allo 0,5%. Lo stampo è realizzato in acciaio per utensili H13. Ci vogliono tre mesi per costruire un prodotto con produzione tradizionale, ma solo tre settimane con la stampa 3D. Successivamente, non è necessario saldatura e assemblaggio. Inoltre, un tipo speciale di stampo di fusione - utilizza la stampa 3D per combinare 8 elementi in 1, che riduce il peso del 40% e raddoppia la vita dello stampo.
Motivo per risparmiare denaro:
Una migliore efficienza di produzione: il canale di raffreddamento conforme riduce il tempo necessario per creare uno stampo di iniezione dal 30% al 50% e consente anche a un dispositivo di fare il 20% in più di unità ogni giorno.
Riduzione dei rifiuti di materiale: nella produzione tradizionale dello stampo, il tasso di perdita di sabbia è del 15% al ​​20%. Con materiali di stampo di sabbia stampati in 3D, il tasso di utilizzo è salito a oltre il 98%.
Abbassamento delle spese di manutenzione: il design integrato riduce le cuciture dello stampo, la frequenza di pulizia e riparazione e le spese annuali di manutenzione di 120.000 yuan.