Mi a legnagyobb költség a fém 3D nyomtatásban?

1. A hagyományos öntőformák költségproblémája: A rögzített költségek rosszabbá teszik a "Scale Trap" -ot.
A klasszikus casting technikák költségszerkezetének nagy "rögzített költség -domináns" tulajdonsága van, és ezeknek a folyamatoknak a gazdasága nagyban függ a költségek terjesztésétől a nagy - skála előállításán keresztül. Például az autóipari motorhenger testradák sorozatának fejlesztési költsége akár 2,3 millió jüan, ami a teljes projektköltség 41% -a. A hajótengely -casting projektnek négy penészjavítással kell rendelkeznie, mivel a Flow Channel tervezési hibái vannak, amelyek további 600 000 jüanba kerülnek, és 42 napos késleltetett szállításra kerülnek. Három fő probléma miatt az öntőformák oly drágák:
Az anyagok és a feldolgozás költségei: A nagy és bonyolult formákhoz speciális acélra van szüksége, amely nagyon robusztus, képes kezelni a magas hőmérsékletet, és nem törhető el könnyen. Egyetlen fémformák készlete 150 000 és 800 000 jüan között lehet. A bonyolultabb szerkezeti formákhoz a költségek még jobban növekedhetnek, mert blokkokban kell őket megtenni.
Az iteráció és a karbantartás költségei: A penész megváltoztatása megköveteli a "tervezési feldolgozási összeszerelés hibakeresés" teljes folyamatát, amely általában 3–5 iterációt vesz igénybe. A penészjavítási díjak a tervezési hibák miatt a hidraulikus támogató oszlop casting projekt teljes költségének 12% -át teszik ki.
A tárolás és a leltár költségei: A magok kézzel történő elkészítését és formázása szükséges a hagyományos homokformákhoz, amely a munka teljes költségének 28% -át fizeti. A növény penész tárolóhelye körülbelül 500 négyzetméter, és évente 120000 jüanba kerül.
Azokban a helyzetekben, amikor kicsi - skála van, sokféle termelés, ez a "méretgazdaságosság" koncepció egyáltalán nem működik. Például, amikor egy bányászati ​​gépgyártó társaság egyedi zúzóházat készít, akkor a hagyományos módszerekkel történő egyetlen penész költsége akár 23000 jüan . 3 D nyomtatási technológiát is megoszthat, másrészt a gyártást közvetlenül a digitális fájlokból vezeti. Ez csökkenti a penészköltségeket nullára, és 27% -kal növeli az egyes darabok jövedelmét a hagyományos tételgyártáshoz képest.
2. A 3D nyomtatás alacsonyabb költségeinek elmélete: a "fizikai formák" -ról a "digitális gyártásig" való áttérés
A 3D -s nyomtatási technológia megszabadul a fizikai formák szükségességétől azáltal, hogy egymásra rakja a rétegeket. Három módon csökkenti a költségeket:
A formák költségeinek csökkentése: A homok- vagy gyantaformákat közvetlenül nyomtathatja anélkül, hogy fémformákat kellene kezelnie. Például, ha a hagyományos módszerekkel rendelkező hidraulikus támogató oszlop 580 000 jüanba kerül, ha három fémformát készít. A 3D -s nyomtatás esetén az anyagok és a berendezések értékcsökkenésének egyetlen költsége, amely 92% -kal kevesebb, mint a hagyományos formák költsége.
Az anyagfelhasználás sebessége sokat emelkedett: az öntési folyamat során a hagyományos homokformák készítése a homok 15–20% -át veszíti el, ami sok anyaghulladék. A digitális szeleteléssel azonban a 3D nyomtatás szabályozza a homokrészecskék ülepedési útját, és az anyagfelhasználási arány több mint 98%-ra emelkedett. A Gázturbina penge projekt valódi - világértékelése azt mutatja, hogy a 3D -s nyomtatott homokformák 3,2 tonna gyöngyhomokat takarítanak meg, összehasonlítva a régebbi módszerekkel, és az anyagok költségei egy alkotóelemre 41%-kal csökkennek.
A termelési ciklus lerövidítése: A hagyományos homoköntés elkészítéséhez 12 lépés szükséges, és 4-8 hétig tart a teljes folyamat befejezése . 3 D A nyomtatási technológia megváltoztatja a dolgok készítésének módját a tervezési fájlok használatával a nyomtatás közvetlen vezérléséhez. Kevesebb, mint 24 órán belül elkészíthet homokformát, és multi - alkatrészekkel párhuzamos nyomtatással minden nap 5-10 tonna terméket készíthet. A vasúti tranzit tengelyprojekt esettanulmánya azt mutatja, hogy csak 9 napot vett igénybe a végső kialakítástól a 20 késztermék első tételének kézbesítéséig. Ez 82% -kal gyorsabb, mint a hagyományos módszerek, és 63% -kal csökkenti a költségeket.
3.
Még akkor is, ha a 3D -s nyomtatásnak zavaró éle van a penészköltségekkel kapcsolatban, a gazdaságát továbbra is korlátozza három fő határfeltétel:
Tétel mérete: Sok egyszerű szerkezeti öntvény elkészítésekor a klasszikus módszerek előnyei egyre világosabbak. Például a hagyományos homoköntés gyorsan előállíthatja a lapos lemezeket és az egyenes csöveket nagy mennyiségben standard formákkal, ami az egyes darabok költségeit nagyon alacsony. Másrészt a 3D -s nyomtatásnak nincs szüksége formákra, de az egyes darabok kinyomtatása hosszabb ideig tart, és az anyag költsége magasabb, mint a hagyományos homok anyagoké. Minél nagyobb a tétel mérete, annál nagyobb a költség -felhalmozódás. A durva öntvényekhez, amelyeknek nem igényelnek nagy pontosságot vagy felületi minőséget, a hagyományos öntési módszerek olcsóbbak . 3 D A nyomtatott homokformák pontosabbak, de speciális homokra és kötőanyagokra van szükségük, hogy a nyomtatás jó legyen. Az anyag költsége meghaladja a szokásos homok anyagát. Ha belefoglalja a berendezések értékcsökkenésének, az energiafelhasználás és más tényezők költségeit, a teljes költség még magasabb.
Anyagok alkalmazkodóképessége: Az egyedi anyagok, például a magas - hőmérsékleti ötvözetek és kerámia öntése esetén a 3D nyomtatási technológiának továbbra is meg kell találnia a módját, hogy egyensúlyba hozza az anyagok tulajdonságait a költségeikkel. Például kerámia homok penész -anyagokat készítettek, amelyek akár 1600 fokig képesek ellenállni a hőmérsékleteknek, ám ezek háromszor annyit fizetnek, mint a szokásos homok anyagok, ami megnehezíti őket a nagy iparágakban.
4. Ipari gyakorlat: A "költségérzékenység" -től az "értékteremtésig"
A feldolgozóipar a 3D nyomtatási technológiának köszönhetően a "költségérzékeny" -ről "értékteremtés" -re változik:
A kis tételű testreszabott produkció megszakítja a holtpontot: A szélerőművészet 3D nyomtatást használ testreszabott toronybázisok készítéséhez "egy gép, egy típus", és 15% -kal többet számít fel a termékért. Az orvosi területen testreszabott protetikát, orthotikát és más személyre szabott termékeket lehet megtervezni és 72 órán belül szállítani, kevesebb, mint 0,1 mm -es és 60% -os költségmegtakarítással összehasonlítva a hagyományos módszerekhez képest.
Az innováció a K + F -ben felgyorsítja az iterációt: A repülőgép -motorokat előállító vállalatok 3D nyomtatott homokformákat használnak az égési kamrák gyors prototípusainak elkészítéséhez. Ez növeli a tervezési iterációk számát évente átlagosan 3–12 -ről. Az új energia járművek motoros házak fejlesztési ciklusát 6 hónapról 6 hétre csökkentették, kihasználva a piaci lehetőséget.
Változás a zöld gyártáshoz: A 3D -s nyomtatási homok penész technológiája csökkenti a környezeti hatást, 85% -kal csökkenti a hulladék homoktermelését, és újrahasznosíthatja és regenerálhatja az anyag 100% -át. Ezenkívül 40% -kal kevesebb energiát használ fel, mint az előző módszerek, és 52% -kal csökkenti az egyes szén -dioxid -kibocsátást.