Производствените купувачи продължават да се сблъскват с едни и същи проблеми с традиционните инструменти и персонализираните метални части: няколко-седмични или много{1}}месечни срокове за изпълнение на матрицата, високи първоначални разходи, които се изплащат само при големи обеми, и скъпата реалност, че всяка промяна в дизайна означава започване отначало. За тиражи с малък{3}}до-среден обем, приспособления и приспособления или сложни персонализирани компоненти, тези ограничения забавят всичко и повишават общата цена на притежание.
Металният 3D печат се превърна в практичен изход-то съкращава сроковете, намалява отпадъците и отваря геометрии, които конвенционалните CNC или леене просто не могат да осигурят-ценово ефективно.
Защо традиционната инструментална екипировка се бори да се справи
Конвенционалните маршрути-обработване с ЦПУ на твърди инструменти, леене по обтекаеми модели или-базирани процеси-носят големи не-повтарящи се инженерни разходи и дълги графици. Твърдите инструменти за шприцформи или матрици за щамповане често струват между $10 000 и $75000+, със срокове за изпълнение от 4–12 седмици (по-дълго за сложни инструменти с множество-кухини). Инструментите от мек алуминий помагат малко, но все пак отнема седмици и се износва по-бързо. Всяко ощипване на дизайна задейства ново програмиране, закрепване или преработка на формата. Субтрактивните процеси също губят 20–50% от материала и сложни вътрешни характеристики, като конформни охлаждащи канали, са трудни или невъзможни без много{17}}настройки на оси и вторични операции.
Тези болни точки засягат най-силно ниско{0}}обемно производство или производство на мостове, бързо създаване на прототипи на приспособления и проекти, при които геометрията непрекъснато се променя. Купувачите, които търсят алтернативи, все повече се обръщат към металния 3D печат, тъй като той изцяло пропуска физическите инструменти и измества икономиката към сложност и скорост, вместо към чист обем.
Какво решава металният 3D печат при производство по поръчка
Метален 3D печат (основно процеси на сливане на лазерно прахово легло като DMLS/SLM) изгражда части слой по слой от метален прах. Без плесени. Без обширно закрепване. Истинска свобода на дизайна.
По-бърза итерация за приспособления, приспособления и инструментални вложки
Печатните приспособления, приспособленията и вложките за форми могат да преминат от CAD до готовата част за дни, а не за седмици. Конформните охлаждащи канали в -вложките на шприцформата-почти невъзможни с конвенционално пробиване-рутинно време на цикъла на рязане 15–40%. Сроковете за изпълнение на функционалните инструментални вложки обикновено падат до диапазона от 1–2 седмици спрямо 4–8+ седмици за конвенционалните еквиваленти. Намаляването на теглото с около 40% в сравнение с масивните CNC-машинни инструменти също подобрява ергономичността в цеха.
По-ниски разходи за ниско{0}}до-средно производство
С NRE без инструменти, металният 3D печат често е по-икономичен за количества от 1 до приблизително 50–200 части, в зависимост от геометрията и материала. Сложните компоненти от титан или инструмент-стомана, които биха изисквали обширна машинна обработка и високи проценти на скрап, често струват по-малко чрез адитивни пътища при малки обеми. Безупречността-в сравнение с CNC обикновено се намира някъде от десетки до ниски стотици единици за сложни геометрии; обикновените призматични части предпочитат CNC по-скоро.
Свобода на проектиране за сложни геометрии
Вътрешните решетки, топологично-оптимизираните структури, консолидираните възли и органичните форми стават практични. Това има значение за леки тела, конформно охлаждане и части, които преди са имали нужда от множество машинно обработени компоненти плюс сглобяване. Поради това металният 3D печат за инструментална екипировка работи както като бърза инструментална екипировка, така и като мост към по--обемно конвенционално производство.
От инструментална екипировка до медицинска{0}}прецизност - накъде се насочва технологията
Същите предимства на процеса, които помагат на промишлените инструменти да преминат направо в-медицинска работа с висока стойност. Прецизно обработените с ЦПУ медицински продукти остават от съществено значение за компоненти, които се нуждаят от ултра-тесни допуски и специфични повърхностни покрития. В същото време,3D отпечатани медицински импланти от титанови сплавирастат бързо, тъй като адитивното производство може да създаде-специфични за пациента геометрии и порести структури, които насърчават остеоинтеграцията.
Титанови сплави и биосъвместимост
Ti-6Al-4V (и класове ELI) доминират благодарение на доказана биосъвместимост, устойчивост на корозия, високо съотношение на якост-към тегло и солидни механични свойства. Адитивните процеси произвеждат контролирана порьозност и решетъчни архитектури, които по-добре съответстват на модула на костта, намалявайки екранирането на напрежението и подобрявайки дългосрочната фиксация. Производството на метални добавки заема все по-голям дял от медицинските приходи от AM.
Защо прецизността е по-важна в медицинските приложения
Медицинските устройства изискват стриктна проследимост на материала, валидирани процеси и често значителна последваща-обработка-HIP, повърхностна обработка и CNC обработка на критични интерфейси-, за да отговарят на регулаторните и клинични стандарти. Хибридните работни потоци (отпечатване на сложна пореста или почти -нетна форма, след това завършване на критични повърхности чрез CNC) комбинират силните страни на двете технологии.
Метален 3D печат срещу обработка с ЦПУ -, който отговаря на вашия проект
|
|---|
Метален 3D печат срещу CNC обработка рядко е чисто или/или избор. Много успешни проекти използват добавка за сложното ядро и CNC за критични интерфейси, като получават както свобода на проектиране, така и необходимата прецизност.
Казус от Sunhingstones
Казус от практиката
Индустриален клиент със среден{0}}обем се нуждаеше от вложки за инструменти по поръчка и семейство от-титанови приспособления за нова продуктова линия. Традиционните оферти за твърди инструменти идват за 6–8 седмици и $18 000–$35 000 за комплект, без почти никакво място за повторение на дизайна на охлаждащия канал.
Преминаване към aметален 3D печатуслугата доставя функционални вложки за по-малко от две седмици при приблизително 40–50% по-ниска първоначална цена. Подобренията в дизайна бяха обработени цифрово с минимално въздействие върху графика. Самите приспособления, цитирани по-рано като много-задачи с ЦПУ с голямо количество отпадъци, бяха отпечатани и след това окончателно-обработени. Времето за изпълнение намаля с повече от половината и цената на-част падна за пилотния цикъл от под 100 единици.
Резултатите включват по-бързо стартиране на линията, по-малко ограничения за{0}}замразяване на дизайна и ясни икономии както от инструменти, така и от ранни производствени части. Последващата-обработка и окончателната проверка все пак добавиха няколко дни, така че цялостната времева линия не беше мигновена-но нетното подобрение остана значително.
Как да изберете надежден производител на метален 3D печат
Сертификати и контрол на качеството
Потърсете ISO 9001 като базова линия, плюс AS9100 за космическото пространство или ISO 13485 за медицината. Документираните контроли на процесите около боравенето с прах, валидирането на параметрите на конструкцията и NDT имат значение. Пост{5}}обработка - топлинна обработка, HIP, CNC довършителни работи, повърхностни обработки - трябва да бъдат-вътрешни или тясно интегрирани.
Проследяемост на материала за медицински-части от клас
Медицинските и регулираните приложения изискват пълна проследимост на партидите на прахове, параметри на процеса и готови части. Поискайте сертификати за материали, данни от механични тестове от купони на свидетели и доказателства за валидирани процеси.
Когато оценявате производител на метален 3D печат или персонализирана услуга за метален 3D печат, поискайте примерни части, прегледайте казуси във вашата индустрия и потвърдете капацитет както за прототипиране, така и за ниско-до-средно производство. Фабрика, която също предлага допълнителна прецизна CNC обработка, може да поддържа по-ефективно хибридните работни процеси.
Често задавани въпроси
Въпрос: За какво се използва металният 3D печат в инструменталната екипировка?
A: Предимно бързи инструментални вложки (особено с конформно охлаждане), приспособления, приспособления и мостови инструменти, които ускоряват разработването на продукта и намаляват разходите за повторение.
Въпрос: Металният 3D печат по-евтин ли е от обработката с ЦПУ за малки партиди?
О: Да, често за сложни геометрии при количества от приблизително 1–50 (понякога по-високи). Простите части и по-големите обеми обикновено са в полза на CNC.
Въпрос: Може ли металният 3D печат да произвежда медицински{1}}титанови части?
A: Да. Ti-6Al-4V и свързани сплави се отпечатват рутинно за импланти и инструменти, обикновено последвани от прецизно довършване и пълно валидиране на процеса, за да отговарят на регулаторните изисквания.
В: Как да избера надежден производител на метален 3D печат?
О: Съсредоточете се върху сертификати, проследимост на материала, доказан опит във вашето приложение (инструментална или медицинска), интегрирана последваща-обработка и прозрачно офериране с реалистични срокове за изпълнение.
В: Ефективно ли е металното 3D отпечатване-за малък обем?
О: За сложни или силно персонализирани метални части, да-особено когато разходите за традиционни инструменти и дългите срокове за изпълнение биха
Движете се по-бързо със следващия си проект
Спрете да чакате седмици за инструменти, които може да се нуждаят от преразглеждане в момента, в който дизайнът се промени. Независимо дали имате нужда от метални 3D отпечатани шаблони и приспособления, вложки за бързи инструменти или прецизни титанови компоненти, говорете с инженерен екип, който може да разгледа вашите нужди от геометрия, обем и производителност и да препоръча най-ефективния път-чиста добавка, хибрид или конвенционален. Обърнете се към способна фабрика за 3D печат на метал или персонализирана услуга за 3D печат на метал още днес. Получете практическа препоръка, подкрепена от реални данни за процеса, и започнете да се движите по-бързо.