Само 20 метални части за изработка? Как да разберете дали 3D печатът бие CNC

Трябват ви само 20 метални части. Офертата за CNC се връща по-висока от очакваната, тъй като програмирането, приспособленията и времето за първа-статия все още трябва да бъдат платени изцяло. Времето за изпълнение също се удължава. При този обем много купувачи започват да се питат дали металните 3D отпечатани компоненти наистина ще струват по-малко и ще пристигнат по-рано.

Отговорът не е автоматичен. Няколко практически въпроса относно геометрията, времето, стабилността на дизайна, толерантността и материала обикновено решават кой процес печели. Ето как да работите с тях.

Защо 20 части са "сложно" количество

Двадесет парчета се намират в неудобна средна зона. Той е твърде малък за CNC, за да разпредели удобно разходите за настройка, но достатъчно голям, че хората все още се колебаят да променят процесите.

При CNC работа програмирането, дизайнът на приспособленията и отстраняването на грешки често доминират цената. След като тези фиксирани разходи бъдат покрити, всяка допълнителна част става относително евтина. При само 20 бройки тези фиксирани разходи се удрят силно. Металният 3D печат работи по обратния начин: почти без инструменти, но по-висока цена на част, задвижвана от машинно време, прахообразна и последваща-обработка.

На практика точката на -рентабилност между двата маршрута често пада между 10 и 50 части. Сложността премества това число. Когато дадена част има вътрешни канали, решетки или органични форми, които принуждават много-работа по оси или разделяне-и-заваръчни операции на CNC, кросоувърът може да падне до ниските тийнейджъри. Простите призматични части, които се обработват лесно от прътов материал, все пак могат да благоприятстват CNC дори над 30–40 броя.

Разходите за настройка спрямо-разходите за част

CNC носи високи настройки и ниски пределни разходи

Металният 3D печат (SLM) изисква ниска настройка и по-високи пределни разходи

При 20 броя наказанието за настройка на CNC все още е значително, поради което 3D печатът на метал за поръчки на малки партиди си струва да се провери при сложни задачи.

Как работи металният 3D печат (SLM) на обикновен английски

Селективното лазерно топене изгражда частта чрез разпръскване на тънък слой метален прах и разтопяване на необходимите зони с лазер. Цикълът се повтаря, докато частта стане твърда. По същество това е заваряване на цялостен обект от прах, един тънък резен наведнъж.

Три неща са най-важни за купувачите:

Не са необходими приспособления или меки челюсти.

Сложността като вътрешни канали или решетки не повишава цената по начина, по който го прави при машинната обработка.

Неизползваният прах може да бъде пресят и използван повторно при контролирани условия, като се поддържа ниско количество отпадъци.

Тази комбинация е защоПрототипиране на SLM 3D печатчесто е най-бързият начин за тестване на сложен дизайн, преди да се ангажирате с каквито и да било инструменти.

Какви материали могат да бъдат отпечатани?

Обичайните опции за индустриални системи включват неръждаема стомана 316L и 17-4PH, алуминий AlSi10Mg, титан Ti6Al4V и няколко класа Inconel. Професионалните доставчици рутинно предоставят сертификати за материали и проследимост на партидите на прах.

5 въпроса за решаване между 3D печат и CNC

Работете върху тези пет точки. Отговорите обикновено сочат ясно в една или друга посока за поръчка от 20 броя.

Сложна ли е формата?
Вътрешните охлаждащи канали, решетъчните структури или сериозното намаляване на теглото обикновено правят 3D отпечатването по-евтин-път. Простите блокове или части, които могат да бъдат изрязани от стандартен прът, почти винаги остават по-евтини при CNC.
Ако геометрията налага много{0}}осна обработка или разделяне-и-стъпки на заваряване, добавката има тенденция да печели дори при малък обем.

Колко бързо имате нужда от частите?
Един способен магазин за SLM често може да обърне 20 части за 7–14 дни, включително термична обработка и основно довършване. CNC може все още да се нуждае от проектиране на приспособления и планиране на машината, които да продължат една и съща работа по-дълго.
Когато календарът е стегнат и формата не е проста, отпечатването често стига първо там.

Ще се промени ли дизайнът след първата партида?
Ако има вероятност от ревизии, добавката държи вратата отворена. Няма приспособление за скрап и дълга CNC програма за пренаписване. CNC заключва текущия дизайн по-здраво.
Развиващите се дизайни почти винаги благоприятстват печатането в това количество.

Какъв толеранс и повърхностно покритие са ви необходими?
Изградените SLM повърхности обикновено са в диапазона Ra 10–25 µm и често се нуждаят от вторична механична обработка или полиране на критични повърхности. CNC може да поддържа по-строги допуски и по-добро завършване направо от машината.
Когато много елементи се нуждаят от ±0,05 mm или повече, или фина повърхност без допълнителна работа, CNC (или хибриден подход за печат-плюс-машина) обикновено е по-безопасно. Функционалните толеранси, които могат да приемат известна последваща-обработка, правят чистата добавка жизнеспособна.

Какъв материал използвате?
Най-често срещаните технически сплави са налични и в двата процеса. Трудните-за-обработка или скъпите сплави понякога предпочитат добавките, тъй като няма-износване на режещия инструмент. Лесният-за-обработване алуминий или свободно{7}}рязаната стомана често остават по-евтини при CNC дори при 20 броя.

Бързо сравнение за работа с малък{0}}обем

Този-{1}}изглед отстрани улавя практическите разлики в 3D печата спрямо CNC за производство в малък обем.

Истински случай: Какво научихме от проект от неръждаема стомана от 20 части

Европейски производител на оборудване се нуждаеше от 20 скоби от-неръждаема стомана, които съдържаха вътрешни канали за течност. Първоначалната оферта за CNC беше висока. Създаването на тези канали би изисквало или много{4}}осева обработка от твърдо тяло, или разделяне на детайла, обработка на проходите, след което заваряването или спояването му обратно заедно-и двете скъпи и-отнемащи време. Срокът за изпълнение беше цитиран от близо четири седмици.

Те изпратиха същите файлове за aМетални 3D отпечатани компонентипреглед. Геометрията подхожда добре на SLM: каналите могат да бъдат изградени чисто и само няколко уплътняващи повърхности се нуждаят от лека механична обработка след това. Частите бяха отпечатани в 316L, напрежението-освободено и запечатващите повърхности бяха завършени. Общото изпълнение беше 11 дни. Цената на единица е с приблизително 30% под CNC числото. Критичните размери се поддържат в рамките на ±0,12 mm.

Последваха още две малки партиди само с незначителни промени в дизайна-нещо, което би означавало нови приспособления или значително препрограмиране по пътя на ЦПУ. Вътрешните канали бяха решаващият фактор; след като тези функции повишиха разходите и сложността на обработката, поръчката за добавки от 20 части стана едновременно по-бърза и по-евтина.

Когато CNC все още е по-добрият избор

3D печатът не е автоматичният победител при малък обем.

CNC остава по-силният вариант, когато:

Частта е призматична или може да бъде направена от стандартен прът или плоча с ясни пътеки на инструмента.

Имате нужда от допуски, по-строги от ±0,05 mm за много функции, или фина повърхност без вторични операции.

Дизайнът е напълно замразен и можете да поръчате отново същата част в по-големи количества по-късно.

Материалът се обработва лесно и евтино.

В тези ситуации е трудно да се оправдае по-високата-цена на част от добавката, дори при 20 броя. Надежден доставчик ще го каже, вместо да налага печат при всяко запитване.

Как да изберете надежден производител на метален 3D печат

Ако въпросите по-горе сочат към добавката, следващият филтър е самият доставчик. Полезните проверки включват:

Потвърждение, че притежават промишлени SLM машини (марка, обем на изграждане, лазерен брой), вместо да възлагат всичко на външни изпълнители.

Сертификати за материали и проследимост-на партиди на прах.

Ясна възможност за последваща{0}}обработка-термична обработка, отстраняване на опори, CNC довършителни работи и проверка.

Примерен отчет за размери от сравнима работа.

Отзивчива, технически ясна комуникация при малък пробен период.

Тези точки помагат да се отдели производител на 3D печат от истински метал или фабрика за 3D печат на SLM от търговска компания. Последователните записи на процесите и желанието за споделяне на данни от инспекции добавят допълнителна увереност.

ЧЗВ

3D печатът по-евтин ли е от CNC за 20 части?
Зависи от геометрията. Частите с вътрешни характеристики или сложни форми често са по-евтини и по-бързи с добавка. Простите части, които се обработват лесно, обикновено остават по-евтини при CNC.

Каква е минималната поръчка за метални 3D отпечатани компоненти?
Повечето индустриални доставчици приемат единични бройки. Двадесет части е удобно производствено количество за SLM и често се опаковат по-ефективно в машината, отколкото единичен прототип.

Колко време отнема направата на 20 части?
Типичен обрат заПрототипиране на SLM 3D печати малките партиди са 7–14 дни, включително термична обработка и основно довършване, при условие че има наличен капацитет и дизайнът е-готов за печат.

3D отпечатаните метални части здрави ли са като CNC частите?
С правилната сплав, параметри на процеса и топлинна обработка, механичните свойства са сравними с тези на ковано или машинно обработен материал в много приложения. Критичните части за умора или натиск все още може да се нуждаят от допълнително изпитване или горещо изостатично пресоване.

Можете ли първо да направите прототип и след това да увеличите?
да Много купувачи отпечатват един или два прототипа, усъвършенстват дизайна, след което пускат партидата от 20 части по същия процес. Този път е много по-гъвкав от ранното обвързване с CNC устройства.

Ако разглеждате поръчка за метал от 20 части и геометрията, времевата линия или стабилността на дизайна правят избора неясен, изпратете чертежите и основните изисквания. Кратък преглед на формата, материала, толеранса и графика ще покаже дали металните 3D отпечатани компоненти или конвенционалното ЦПУ са по-практичният път за вашия конкретен случай.