Er kunder i formindustrien villige til at acceptere 3D-printede forme?

一, applikationsscenarie: at gå fra "at prøve nye ting" til "væsentlige behov"
1. Sprøjtestøbeform: den bedste brug af konform køling
Over 95 % af 3D-printteknologien bruges i sprøjtestøbning, hvilket gør det til det felt med den højeste gennemtrængningshastighed. Den lineære kølekanal i ældre forme kan nemt få sprøjtestøbte dele til at afkøle ujævnt, hvilket kan føre til problemer som vridning og krympning. Med "form efter afkøling" passer kølekanalerne til produktets form, hvilket skaber et netværk til jævnt spredning af varme. For eksempel reducerede en bestemt bilinteriørform køletiden fra 21,73 sekunder til 17 sekunder ved at 3D-printe en konform kanal. Det reducerede også sprøjtestøbningscyklussen med 40 % og prisen på et stykke med 110.000 yuan. Sprøjtestøbevirksomheder var de første til at bruge 3D-printforme, da de direkte forbedrede effektiviteten af ​​produktionen.

2. Trykstøbeforme: teknologiske fremskridt inden for-højtryksindstillinger
Høj-trykstøbeforme-skal kunne klare høje temperaturer, høje tryk og gentagne termiske stød. Traditionelle metoder kræver komplicerede kølesystemer og periodisk spraysmøring. 3D-printteknologi forbedrer designet af kølekanaler, reducerer behovet for sprøjtning og får forme til at holde længere. For eksempel, når 3D-printindsatser blev brugt i en bestemt aluminiumslegeringsstøbeform-, faldt sprøjtefrekvensen med 30 %, og formens levetid steg fra 20.000 til 50.000 gange. Pressestøbevirksomheden har strenge standarder for, hvordan materialer skal fungere, men effektivitetsgevinsterne, der kommer fra konform køling, overbeviser langsomt kunderne til at acceptere 3D-printalternativer.

3. Komplekse strukturelle dele: går ud over grænserne for typisk bearbejdning
3D-print har visse tydelige fordele for formdele, der er svære at arbejde med ved hjælp af traditionelle metoder såsom dyb armering, tynde vægge og ujævne strukturer. For eksempel har en bestemt form for elektronisk cigaretskal en kompliceret form, der skal spændes fast flere gange og har en høj skrothastighed, når den laves på den gammeldags-måde. Men efter direkte 3D-printstøbning steg udbyttegraden til 98 %, og den tid, det tager at lave noget, faldt med 50 %. 3D-printning kan også udføre "hybridfremstilling", hvilket betyder podning og udskrivning af komplicerede strukturer på bearbejdede baser for at spare endnu flere penge.

2, Omkostningsfordel: Flytning fra "høje omkostninger" til "fuld cyklusværdi"
1. Sammenligning af omkostningerne ved enkeltvarer: Økonomi i små batch-situationer
Omkostningerne ved at lave en enkelt 3D-printform af metal er stadig 7 til 12 gange højere end ved traditionelle metoder, men dette hul lukkes hurtigt for små batch- og specialfremstilling. For eksempel har en kunde brug for 5 sæt forme, men efter at have brugt 3D-print til at forbedre designet, er der kun brug for 2 sæt for at opfylde produktionskapacitetsbehovene. Dette sparer 3 sæt formpriser, der dækker omkostningerne ved 3D-print. 3D-print reducerer også omkostningerne ved at åbne forme og sænker de samlede omkostninger for produkter, der laver mindre end 5000 styk om året.

2. Hele livscyklusomkostningerne: fordelene ved at gøre noget mere effektivt er ikke altid indlysende.
Fordelene ved 3D-printforme rækker ud over kun lavere produktionsomkostninger; de gør også hele levetiden mere effektiv. For eksempel, når 3D-printning af konforme vandkanaler til en bestemt bildelsstøbeform, blev sprøjtestøbningscyklussen skåret ned med 25 %, brugen af ​​udstyr steg med 15 %, og eludgifterne faldt med mere end 200.000 yuan om året. Samtidig har en bedre kølekonsistens reduceret skrotmængden fra 5 % til 1 %, hvilket sparer 30 tons materiale om året. Selve formen koster måske ikke meget mere end disse skjulte fordele.

3. Materialelokalisering: en vigtig faktor til at sænke omkostningerne
Tidlige 3D-printforme brugte pulvere fra andre lande, som udgjorde op til 60% af omkostningerne ved materialerne. Priserne på materialer er faldet med 40%, siden indenlandske 18Ni300, CX og andre formstålpulvere er blevet mere modne. Deres ydeevne er nu tæt på den for importerede pulvere. For eksempel matcher en pulver-trykt formindsats lavet i USA H13-stålstandarden for korrosionsbestandighed, hårdhed og andre faktorer, men koster kun 60 % af det. Lokalisering af materialer flytter 3D-printforme fra high{15}}tilpasset til det almindelige marked.

3, Teknisk udfordring: Flytning fra "Tilgængelig" til "Nem at bruge"
1. Nøjagtighed og overfladekvalitet: behovet for efter-behandling
3D-printformen skal efter-behandles for at matche formstandarderne, som omfatter en initial nøjagtighed på ± 0,2 mm og en overfladeruhed på Ra8-12. Dette kan gøres ved sandblæsning og polering. For eksempel skal en specifik højglanssprøjtestøbeform opfylde A1-poleringsstandarden, som kræver fem traditionelle procedurer. På den anden side kan et 3D-printet objekt opnå standarden med kun to processer ved hjælp af en speciel procesparameterpakke. Efterbehandling koster mere, selvom teknologi som automatiseret sandblæsning og CNC-præcisionsbearbejdning langsomt gør denne procedure hurtigere og billigere.

2. Materialeegenskaber: Hvad sker der, når tingene bliver for varme
Nogle materialer, der bruges til 3D-print, fungerer ikke så godt ved høje temperaturer. For eksempel har forme lavet af lysfølsom harpiks en tendens til at ændre form, når temperaturen stiger over 260 grader og holder mindre end 100 gange. Nogle materialer, som tidligt H13-stål, går stadig i stykker, selvom metal 3D-printforme kan klare høje temperaturer. Men med stigningen af-højtydende materialer som martensitisk ældet stål og nikkel-baserede legeringer, kan 3D-trykte forme nu opfylde de fleste behov for sprøjtestøbning og{12}}støbning. For eksempel anvender en støbeform til et flymotorblad en 3D-printet nikkel-baseret legering, der fungerer godt ved 1200 grader.

3. Branchestandarder: fra "erfaringsdrevet" til "normstyret" 3D-printstøbeforme har ingen standardretningslinjer for design, procesparametre, testteknikker osv. I stedet afhænger de af, hvad hver enkelt virksomhed har lært. For eksempel kunne én kunde ikke printe, fordi ophængningsvinklen var forkert, mens en anden kunde smed formen væk, fordi der ikke var plads nok til præcis bearbejdning. Industrien presser på for at standardisere byggeriet for at løse dette problem. For eksempel har Kaiben 3D stået for udviklingen af ​​dokumenter som "3D Shape Following Waterway Design Specification" og "Mold Steel Printing Process Specification", som gør industriel viden til løsninger, der kan bruges igen og igen.