3D打印能代替模具嗎,能,成本可直降60%
Automated Dynamics 公司案例:Automated Dynamics 公司利用 Stratasys 的 FDM 技術(shù)制造直升機(jī)槳葉原型,通過使用 FDM 技術(shù)制造可溶性內(nèi)核替代傳統(tǒng)的陶瓷或金屬犧牲模板,估計(jì)在模具方面的成本節(jié)約最少能達(dá)到 60%-70%。
墨西哥 RBP METALLURGY 案例:墨西哥 RBP METALLURGY 通過 3D 打印技術(shù)替代傳統(tǒng)手工木模,大幅優(yōu)化模鑄流程,材料成本降低 60-70%。
華曙高科自動(dòng)嫁接打印案例:華曙高科的自動(dòng)嫁接打印技術(shù)與模具整體打印相比,以某應(yīng)用模具為例,粉材成本減少 69%,生產(chǎn)效率提高 70%。
下面總結(jié)以下幾點(diǎn)重要原因:
一、材料成本降低
按需用料:傳統(tǒng)模具制造是減材工藝,需從原材料塊中去除大量材料來形成模具形狀,會(huì)造成大量材料浪費(fèi)。而 3D 打印是增材制造技術(shù),根據(jù)模具的三維模型,按照實(shí)際需求逐層添加材料,只使用制造模具所需的材料量,減少了材料的浪費(fèi),從而降低成本。
使用低成本材料:一些 3D 打印材料成本相對(duì)較低,如熱塑性顆粒被認(rèn)為是增材制造成本較低的原料,比其他打印材料(如熱塑性長(zhǎng)絲)低 10 倍。且隨著技術(shù)發(fā)展,更多性能優(yōu)良、價(jià)格低廉的 3D 打印材料不斷涌現(xiàn),為降低模具成本提供了更多選擇。
二、時(shí)間成本縮減
快速成型:傳統(tǒng)模具制造流程復(fù)雜,從設(shè)計(jì)到成品需經(jīng)過多道工序,周期長(zhǎng)。3D 打印技術(shù)可根據(jù)設(shè)計(jì)模型直接快速成型,無需制作模具的模具等中間環(huán)節(jié),大大縮短了模具的生產(chǎn)周期。如墨西哥 RBP METALLURGY 通過 3D 打印技術(shù)替代傳統(tǒng)手工木模,將模芯制作時(shí)間從 3 周縮短至 3 天。
減少等待時(shí)間:在傳統(tǒng)制造中,采購模具或等待模具制作完成可能會(huì)因供應(yīng)鏈問題或生產(chǎn)排期等原因?qū)е马?xiàng)目延誤。3D 打印可在企業(yè)內(nèi)部按需即時(shí)打印,減少了等待采購和外部加工的時(shí)間,提高了生產(chǎn)效率,間接降低了成本。
三、設(shè)計(jì)與生產(chǎn)流程優(yōu)化
設(shè)計(jì)自由度高:傳統(tǒng)模具制造受工藝限制,對(duì)于復(fù)雜形狀和結(jié)構(gòu)的模具,設(shè)計(jì)和制造難度大、成本高。3D 打印技術(shù)可實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)方法無法制造的形狀,能夠輕松制造具有復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)、隨型冷卻水路等的模具,優(yōu)化模具性能,提高生產(chǎn)效率,降低整體成本。
減少設(shè)計(jì)變更成本:在產(chǎn)品開發(fā)過程中,若需要對(duì)模具設(shè)計(jì)進(jìn)行變更,傳統(tǒng)模具制造可能需要重新制作模具,造成巨大的前期成本浪費(fèi)。3D 打印可根據(jù)新的設(shè)計(jì)模型快速修改和重新打印,降低了設(shè)計(jì)變更帶來的成本增加。
小批量定制優(yōu)勢(shì):對(duì)于小批量、定制化的模具需求,傳統(tǒng)制造的模具分?jǐn)偝杀靖摺?D 打印可按需生產(chǎn),無需為小批量訂單投入大量的模具開發(fā)成本,在小批量定制模具生產(chǎn)中具有明顯的成本優(yōu)勢(shì)。如 toivalanmetalli 采用 3D 打印模具后,實(shí)現(xiàn)了小批量生產(chǎn),單件成本大幅降至 300 至 400 歐元。
四、人力與設(shè)備成本降低
減少人力投入:3D 打印操作相對(duì)簡(jiǎn)單,無需大量專業(yè)技術(shù)工人進(jìn)行復(fù)雜的加工操作,降低了人力成本。
降低設(shè)備投入:傳統(tǒng)模具制造需要多種昂貴的加工設(shè)備,如銑床、車床、電火花加工設(shè)備等。3D 打印只需一臺(tái) 3D 打印機(jī)及相關(guān)輔助設(shè)備,減少了設(shè)備購置和維護(hù)成本。如一些企業(yè)采用 3D 打印模具,模具及注塑設(shè)備的總體投入減少了約 28%。
以上可見3D打印技術(shù)的確在降低模具成本中起著至關(guān)重要的作用。