האם הדפסת תהליכי יציקה אלטרנטיביים יכולים להפחית את עלויות העובש?

1. בעיית העלות עם תבניות יציקה מסורתיות: הוצאות קבועות מחמירות את "מלכודת קנה המידה".
למבנה העלויות של טכניקות יציקה קלאסיות יש תכונה גדולה "דומיננטית בעלות קבועה", וכלכלת תהליכים אלה תלויה רבות בהפצת עלויות באמצעות ייצור גדול {}}. לדוגמה, עלות הפיתוח של קבוצה של תבניות גוף של גליל מנוע רכב גבוהה עד 2.3 מיליון יואן, שהם 41% מכלל עלות הפרויקט. פרויקט יציקת גל הארכובה של הספינה היה צריך להיות ארבעה תיקוני עובש בגלל פגמים בעיצוב בתעלת הזרימה, שעלתה 600,000 יואן נוספים ועיכבה את המסירה ב 42 יום. שלוש בעיות עיקריות הופכות תבניות ליקרות כל כך:
עלויות חומרים ועיבוד: עבור תבניות גדולות ומסובכות, אתה זקוק לפלדה מיוחדת שהיא מאוד חזקה, יכולה להתמודד עם טמפרטורות גבוהות ולא נשברת בקלות. קבוצה יחידה של תבניות מתכת יכולה לעלות בין 150,000 ל 800,000 יואן. לקבלת תבניות מבניות מורכבות יותר, העלות יכולה לעלות עוד יותר מכיוון שיש להכין אותן בבלוקים.
עלויות לאיטרציה ותחזוקה: שינוי עובש דורש את כל התהליך של "ניפוי הרכבה לעיבוד תכנון", שלרוב לוקח 3 עד 5 איטרציות. חיובי תיקון עובש מהווים 12% מכל העלות של פרויקט יציקת תמיכה הידראולי בגלל פגמים בעיצוב.
עלויות אחסון ומלאי: יצירת ועיצוב ליבות ביד נדרשות לתבניות חול מסורתיות, מה שעולה 28% מעלות העבודה הכוללת. למפעל שטח אחסון עובש של כ -500 מ"ר והוא עולה 120000 יואן בשנה כדי לשמור עליו.
במצבים שבהם יש סולם קטן -, סוגים רבים של ייצור שונים, מושג "יתרונות גודל" זה אינו עובד בכלל. לדוגמה, כאשר חברת מכונות כרייה מייצרת מעטפת מגרסה בהתאמה אישית, עלות תבנית יחידה בשיטות מסורתיות עשויה להיות משותפת עד 23000 יואן . 3 D טכנולוגיית הדפסת D, לעומת זאת, מניעה ייצור ישירות מקבצים דיגיטליים. זה קוצץ את עלויות עובש לאפס ומעלה רווחים על חתיכות בודדות ב- 27% בהשוואה לייצור אצווה מסורתי.
2. התיאוריה העומדת מאחורי העלויות הנמוכות של הדפסת תלת מימד: מעבר מ"תבניות פיזיות "ל"ייצור דיגיטלי"
טכנולוגיית הדפסת תלת מימד נפטרת מהצורך בתבניות פיזיות על ידי ערמת שכבות זו על גבי זו. זה גם מוריד עלויות בשלוש דרכים:
חיתוך עלויות תבניות: אתה יכול להדפיס ישירות תבניות חול או שרף מבלי שתצטרך לטפל בתבניות מתכת. לדוגמה, יצירת עמוד תמיכה הידראולי עם שיטות מסורתיות עולה 580,000 יואן לייצור שלוש קבוצות של תבניות מתכת. עם הדפסת תלת מימד, העלויות היחידות הן עבור חומרים ופחת ציוד, שהם 92% פחות מעלות התבניות המסורתיות.
שיעור השימוש בחומרים עלה הרבה: במהלך תהליך הדפוס, ייצור עובש חול מסורתי מאבד 15% עד 20% מהחול, שהוא פסולת חומרית רבה. אך עם פרוסה דיגיטלית, הדפסת תלת מימד שולטת בנתיב המשקעים של חלקיקי חול, ושיעור השימוש בחומרים עלה ליותר מ- 98%. ההערכה האמיתית של - העולמית של פרויקט להב טורבינת גז מדגימה כי תבניות חול מודפסות תלת -ממדיות חוסכות 3.2 טון חול פנינה בהשוואה לשיטות ישנות יותר, ועלות החומרים לרכיב אחד יורדת ב -41%.
קיצור מחזור הייצור: נדרש 12 צעדים כדי ליצור יציקת חול מסורתית, ולוקח 4 עד 8 שבועות כדי להשלים את כל התהליך . 3 D טכנולוגיית הדפסת D משנה את אופן ביצוע הדברים על ידי שימוש בקבצי עיצוב כדי לשלוט ישירות בהדפסה. אתה יכול להכין עובש חול תוך פחות מ -24 שעות, ועם הדפסת רכיב רב - רכיב, אתה יכול להכין 5 עד 10 טונות של מוצרים בכל יום. מקרה המקרה של פרויקט ציר מעבר מסילה מגלה כי לקח רק 9 ימים מהעיצוב הסופי למסירת האצווה הראשונה של 20 מוצרים מוגמרים. זה מהיר יותר של 82% משיטות מסורתיות ומפחית את העלויות ב 63%.
3. "תרחיש אפליקציות הזהב" של הדפסת תלת מימד מבחינת הכלכלה
גם אם להדפסת תלת מימד יש יתרון משבש כשמדובר בעלות עובש, כלכלתה עדיין מוגבלת על ידי שלושה תנאי גבול עיקריים:
גודל אצווה: כאשר מבצעים הרבה יציקות מבניות פשוטות, היתרונות של שיטות קלאסיות בקנה מידה ברור יותר ויותר. לדוגמה, יציקת חול מסורתית יכולה ליצור במהירות צלחות שטוחות וצינורות ישרים בכמויות גדולות באמצעות תבניות סטנדרטיות, מה שהופך את העלות של כל חתיכה נמוכה מאוד. מצד שני, הדפסת תלת מימד אינה זקוקה לתבניות, אך לוקח זמן רב יותר להדפיס כל יצירה, ועלות החומר גבוהה יותר מזו של חומרי חול מסורתיים. ככל שגודל האצווה גדול יותר, כך השפעת הצטברות העלות. עבור יציקות גסות שאינן זקוקות לדיוק גבוה או איכות פני השטח, שיטות היציקה המסורתיות זולות יותר . 3 D תבניות חול מודפסות מדויקות יותר, אך הן זקוקות לחול וקלסרים מיוחדים כדי לוודא שההדפסה טובה. עלות החומר היא יותר מזה של חומרי חול רגילים. כשאתה כולל בעלויות פחת ציוד, שימוש באנרגיה וגורמים אחרים, העלות הכוללת גבוהה עוד יותר.
יכולת ההסתגלות של חומרים: כשמדובר בהטלת חומרים ייחודיים כמו סגסוגות טמפרטורה- סגסוגות טמפרטורה וקרמיקה, טכנולוגיית הדפסת תלת מימד עדיין צריכה למצוא דרך לאזן בין תכונות החומרים בעלויות שלהם. לדוגמה, נעשו חומרי עובש חול קרמי שיכולים לעמוד בטמפרטורות של עד 1600 מעלות, אך הם עולים יותר משלושה פעמים מחומרי חול רגילים, מה שמקשה עליהם לשימוש בתעשיות גדולות.
4. תרגול תעשייתי: מ"רגישות עלות "ל"יצירת ערך"
ענף הייצור משתנה מ"רגיש לעלות "ל"יצירת ערך" בזכות טכנולוגיית הדפסת תלת מימד:
ייצור בהתאמה אישית של אצווה קטנה בהתאמה אישית מפסק את הקיפאון: חברת כוח רוח משתמשת בהדפסת תלת מימד כדי ליצור בסיסי מגדל מותאמים אישית עם "מכונה אחת, סוג אחד" וגובה 15% יותר עבור המוצר. בתחום הרפואי ניתן לתכנן ולהעביר תותבות בהתאמה אישית, אורתוטיקה ומוצרים מותאמים אישית אחרים תוך 72 שעות, עם שגיאה תואמת של פחות מ- 0.1 מ"מ וחיסכון בעלויות של 60% בהשוואה לשיטות מסורתיות.
חדשנות במו"פ מזרזת איטרציה: חברות הגורמות למנועי מטוסים משתמשים בתבניות חול מודפסות תלת -ממדיות כדי ליצור במהירות אבות -טיפוס של תאי בעירה. זה מגדיל את מספר האיטרציות העיצוביות מממוצע 3 עד 12 בשנה. מחזור הפיתוח לבעלי מנוע לרכב אנרגיה חדש נחתך בין 6 חודשים ל 6 שבועות, ומנצל את ההזדמנות לשוק.
שינוי לייצור ירוק: טכנולוגיית עובש חול תלת מימדי מנותקת את ההשפעה הסביבתית, קוצצת בייצור חול פסולת ב- 85% ויכולה למחזר ולהתחדש 100% מהחומר. הוא גם משתמש ב -40% פחות אנרגיה משיטות קודמות ומפחית את פליטת הפחמן האישית ב 52%.