רק 20 חלקי מתכת להכין? כיצד לדעת אם הדפסת תלת מימד מנצחת CNC

אתה צריך רק 20 חלקי מתכת. הצעת המחיר של CNC חוזרת גבוה מהצפוי מכיוון שעדיין יש לשלם את מלוא התכנות, התקנות וזמן המאמר הראשון-. גם זמן ההובלה נמתח. בנפח זה מתחילים קונים רבים לשאול האם רכיבי מתכת מודפסים בתלת מימד אכן יעלו פחות ויגיעו מוקדם יותר.

התשובה אינה אוטומטית. קומץ שאלות מעשיות לגבי גיאומטריה, תזמון, יציבות עיצובית, סובלנות וחומר בדרך כלל מחליטים איזה תהליך מנצח. הנה איך לעבוד דרכם.

מדוע 20 חלקים הם כמות "מסובכת".

עשרים חתיכות יושבות באזור אמצע מביך. זה קטן מדי עבור CNC לפזר את עלויות ההתקנה בנוחות, אך גדול מספיק כדי שאנשים עדיין מהססים לשנות תהליכים.

בעבודת CNC התכנות, עיצוב המתקנים וניפוי הבאגים שולטים לעתים קרובות במחיר. ברגע שהעלויות הקבועות מכוסות, כל חלק נוסף הופך לזול יחסית. ב-20 חתיכות בלבד העלויות הקבועות הללו פגעו קשה. הדפסת מתכת תלת-ממדית עובדת הפוך: כמעט ללא כלי עבודה, אלא עלות גבוהה יותר לכל חלק המונעת על ידי זמן מכונה, אבקה ועיבוד שלאחר-.

בפועל נקודת האיזון- בין שני המסלולים נופלת לרוב בין 10 ל-50 חלקים. המורכבות מזיזה את המספר הזה. כאשר לחלק יש ערוצים פנימיים, סריג או צורות אורגניות המאלצות עבודה מרובה-צירים או פעולות פיצול-ו-ריתוך ב-CNC, ההצלבה יכולה לרדת לגיל העשרה הנמוך. חלקים מנסרים פשוטים שמכינים בקלות ממלאי סרגל עשויים עדיין להעדיף CNC אפילו מעבר ל-30-40 חתיכות.

עלות הגדרה לעומת עלות-חלקית

CNC נושא הגדרה גבוהה ועלות שולית נמוכה

הדפסת תלת מימד מתכת (SLM) נושאת הגדרה נמוכה ועלות שולית גבוהה יותר

ב-20 חתיכות, העונש על הגדרת ה-CNC עדיין משמעותי, וזו הסיבה שהדפסת תלת מימד מתכתית עבור הזמנות אצווה קטנות שווה בדיקה בעבודות מורכבות.

איך עובדת הדפסת תלת מימד מתכת (SLM), באנגלית פשוטה

המסת לייזר סלקטיבית בונה את החלק על ידי פיזור שכבה דקה של אבקת מתכת והמסת האזורים הנדרשים בלייזר. המחזור חוזר על עצמו עד שהחלק מוצק. זה בעצם ריתוך חפץ שלם מאבקה, פרוסה דקה אחת בכל פעם.

שלושה דברים הכי חשובים לקונים:

אין צורך במתקנים או לסתות רכות.

מורכבות כמו תעלות פנימיות או סריג לא מעלה את המחיר כפי שהיא עושה בעיבוד שבבי.

ניתן לנפות אבקה שאינה בשימוש ולעשות שימוש חוזר בתנאים מבוקרים, תוך שמירה על פסולת חומרים נמוכה.

השילוב הזה הוא הסיבההדפסת 3D SLM אב טיפוסהיא לעתים קרובות הדרך המהירה ביותר לבדוק עיצוב מורכב לפני התחייבות לכלי עבודה.

אילו חומרים ניתן להדפיס?

האפשרויות הנפוצות במערכות תעשייתיות כוללות פלדת אל חלד 316L ו-17-4PH, אלומיניום AlSi10Mg, טיטניום Ti6Al4V וכמה דרגות Inconel. ספקים מקצועיים מספקים באופן שגרתי תעודות חומר ומעקב אחר אבקה.

5 שאלות להכרעה בין הדפסת תלת מימד ל-CNC

עבדו על חמש הנקודות הללו. התשובות בדרך כלל מצביעות בצורה ברורה זו או אחרת עבור הזמנה של 20 חלקים.

האם הצורה מורכבת?
ערוצי קירור פנימיים, מבני סריג או הפחתת משקל רצינית הופכים בדרך כלל הדפסת תלת מימד למסלול-הנמוך יותר. בלוקים פשוטים או חלקים שניתן לחתוך ממלאי בר סטנדרטי כמעט תמיד נשארים זולים יותר ב-CNC.
אם הגיאומטריה מאלצת עיבוד רב-צירים או שלבי פיצול-ו-ריתוך, התוסף נוטה לנצח גם בנפח נמוך.

כמה מהר אתה צריך את החלקים?
חנות SLM מסוגלת יכולה לעתים קרובות להפוך 20 חלקים תוך 7-14 ימים, כולל טיפול בחום וגימור בסיסי. CNC עדיין עשוי להזדקק לתכנון מתקנים ותזמון מכונה שדוחפים את אותה עבודה זמן רב יותר.
כאשר לוח השנה הדוק והצורה לא פשוטה, ההדפסה תכופות מגיעה לשם קודם.

האם העיצוב ישתנה לאחר המנה הראשונה?
אם צפויים שינויים, תוסף שומר על הדלת פתוחה. אין מתקן לגריטה ואין תוכנית CNC ארוכה לשכתוב. CNC נועל את העיצוב הנוכחי בצורה תקיפה יותר.
עיצובים מתפתחים כמעט תמיד מעדיפים הדפסה בכמות זו.

איזה סובלנות וגימור פני השטח אתה צריך?
כמו-משטחי SLM יושבים בדרך כלל בטווח Ra 10-25 מיקרומטר ולעתים קרובות זקוקים לעיבוד משני או ליטוש על פנים קריטיות. CNC יכול להחזיק סובלנות הדוקה יותר וגימור טוב יותר ישר מהמכונה.
כאשר תכונות רבות זקוקות ל-±0.05 מ"מ או טוב יותר, או משטח עדין ללא עבודה נוספת, CNC (או גישת הדפסה היברידית-בתוספת-מכונה) היא בדרך כלל בטוחה יותר. סובלנות פונקציונלית שיכולה לקבל עיבוד מסוים לאחר-הופכות את התוסף הטהור לכדאי.

באיזה חומר אתה משתמש?
הסגסוגות ההנדסיות הנפוצות ביותר זמינות בשני התהליכים. קשה-לעיבוד- או סגסוגות יקרות לפעמים מעדיפות תוסף מכיוון שאין בלאי- של כלי החיתוך. פלדה קלה-לעיבוד-או חיתוך חינם-של פלדה נשארת זולה יותר ב-CNC אפילו ב-20 חלקים.

השוואה מהירה לעבודה-בנפח נמוך

מבט זה-לצד- מציד את ההבדלים המעשיים בהדפסת תלת מימד לעומת CNC לייצור בנפח נמוך.

מקרה אמיתי: מה שלמדנו מפרויקט נירוסטה בן 20 חלקים

יצרן ציוד אירופאי נזקק ל-20 סוגריים מפלדת אל חלד- שהכילו תעלות נוזלים פנימיות. הצעת המחיר המקורית של CNC הייתה גבוהה. יצירת הערוצים הללו הייתה דורשת עיבוד רב-צירים ממוצק או פיצול החלק, עיבוד המעברים, ואז ריתוך או הלחמתו בחזרה זה לזה-גם יקר וגם גוזל-זמן. זמן ההובלה צוטט בכמעט ארבעה שבועות.

הם שלחו את אותם קבצים עבור ארכיבי מתכת מודפסים בתלת מימדסְקִירָה. הגיאומטריה התאימה היטב ל-SLM: ניתן היה לבנות את התעלות בצורה נקייה ורק כמה משטחי איטום נזקקו לעיבוד קל לאחר מכן. החלקים הודפסו ב-316L, שחררו את הלחץ-ופני האיטום סיימו. התפנית הכוללת הייתה 11 ימים. עלות היחידה הגיעה בערך ב-30% מתחת למספר ה-CNC. ממדים קריטיים שנשארו בטווח של ±0.12 מ"מ.

שתי אצוות קטנות נוספות הגיעו לאחר מכן עם שינויים קטנים בעיצוב בלבד-משהו שהיה אומר מתקנים חדשים או תכנות מחדש משמעותי במסלול ה-CNC. הערוצים הפנימיים היו הגורם המכריע; ברגע שהתכונות הללו העלו את עלויות העיבוד והמורכבות גבוהות יותר, הזמנת התוספים של 20 חלקים הפכה למהירה יותר וגם זולה יותר.

כאשר CNC היא עדיין הבחירה הטובה יותר

הדפסת תלת מימד היא לא המנצחת האוטומטית בנפח נמוך.

CNC נותרה האפשרות החזקה יותר כאשר:

החלק הוא פריזמטי או יכול להיות עשוי מבר או צלחת סטנדרטיים עם שבילי כלים פשוטים.

אתה צריך סובלנות הדוקה יותר מ-±0.05 מ"מ על פני תכונות רבות, או גימור משטח עדין ללא פעולות משניות.

העיצוב קפוא לחלוטין ותוכלו להזמין מחדש את אותו חלק בכמויות גדולות יותר מאוחר יותר.

מכונות החומר בקלות ובזול.

במצבים אלה קשה להצדיק את העלות הגבוהה יותר לחלק- של התוסף, אפילו ב-20 חתיכות. ספק אמין יגיד זאת במקום לדחוף הדפסה על כל פנייה.

כיצד לבחור יצרן אמין להדפסת תלת מימד מתכת

אם השאלות שלמעלה מצביעות על תוסף, המסנן הבא הוא הספק עצמו. המחאות שימושיות כוללות:

אישור שבבעלותם מכונות SLM תעשייתיות (מותג, נפח בנייה, ספירת לייזר) במקום מיקור חוץ של הכל.

אישורי חומר ועקיבות-אבקה.

יכולת ברורה של-עיבוד-טיפול בחום, הסרת תמיכה, גימור CNC ובדיקה.

דוח ממדי לדוגמה מעבודה דומה.

תקשורת מגיבה וברורה מבחינה טכנית בניסיון קטן.

נקודות אלו עוזרות להפריד בין יצרן הדפסת תלת מימד מתכת אמיתי או מפעל להדפסת תלת מימד SLM מחברת סחר. רישומי תהליכים עקביים ונכונות לשתף נתוני בדיקה מוסיפים ביטחון נוסף.

שאלות נפוצות

האם הדפסת תלת מימד זולה יותר מ-CNC עבור 20 חלקים?
זה תלוי בגיאומטריה. חלקים עם תכונות פנימיות או צורות מורכבות לרוב זולים ומהירים יותר עם תוסף. חלקים פשוטים שמכינים בקלות בדרך כלל נשארים זולים יותר ב-CNC.

מהי ההזמנה המינימלית לרכיבי מתכת מודפסים בתלת מימד?
רוב הספקים התעשייתיים מקבלים חלקים בודדים. עשרים חלקים הם כמות ייצור נוחה עבור SLM ולעיתים קרובות אורזים ביעילות רבה יותר במכונה מאשר אב טיפוס בודד.

כמה זמן לוקח להכין 20 חלקים?
תפנית טיפוסית עבורהדפסת 3D SLM אב טיפוסומנות קטנות הן 7-14 ימים כולל טיפול בחום וגימור בסיסי, בתנאי שהקיבולת זמינה והעיצוב מוכן להדפסה.-

האם חלקי מתכת מודפסים בתלת מימד חזקים כמו חלקי CNC?
עם הסגסוגת הנכונה, פרמטרי תהליך וטיפול בחום, תכונות מכניות דומות לחומר מחושל או מעובד ביישומים רבים. חלקי עייפות קריטית או לחץ עשויים עדיין להזדקק לבדיקה נוספת או לחיצה איזוסטטית חמה.

האם אתה יכול ליצור אב טיפוס קודם ואז להגדיל את הגודל?
כֵּן. קונים רבים מדפיסים אב טיפוס אחד או שניים, משכללים את העיצוב, ואז מריצים את האצווה של 20 חלקים באותו תהליך. הנתיב הזה הרבה יותר גמיש מאשר התחייבות למתקנים CNC מוקדם.

אם אתה מסתכל על הזמנת מתכת של 20 חלקים והגיאומטריה, ציר הזמן או היציבות העיצובית לא ברורה את הבחירה, שלח את השרטוטים והדרישות הבסיסיות. סקירה קצרה של צורה, חומר, סובלנות ולוח זמנים תראה אם ​​רכיבי מתכת מודפסים בתלת מימד או CNC רגילים הם המסלול המעשי יותר למקרה הספציפי שלך.