Samo 20 metalnih dijelova za izradu? Kako prepoznati je li 3D ispis bolji od CNC-a

Treba vam samo 20 metalnih dijelova. CNC ponuda je viša od očekivane jer programiranje, opremanje i vrijeme za prvi-članak i dalje moraju biti plaćeni u cijelosti. Vrijeme isporuke također se proteže. Pri ovoj količini mnogi se kupci počnu pitati hoće li metalne 3D ispisane komponente zapravo koštati manje i stići prije.

Odgovor nije automatski. Pregršt praktičnih pitanja o geometriji, vremenu, stabilnosti dizajna, toleranciji i materijalu obično odlučuju koji proces pobjeđuje. Evo kako ih riješiti.

Zašto je 20 dijelova "škakljiva" količina

Dvadeset komada nalazi se u nezgodnoj srednjoj zoni. Premalen je za CNC da udobno rasporedi troškove postavljanja, ali dovoljno velik da ljudi još uvijek oklijevaju promijeniti procese.

Na CNC poslu programiranje, dizajn učvršćenja i otklanjanje pogrešaka često dominiraju cijenom. Nakon što se pokriju ti fiksni troškovi, svaki dodatni dio postaje relativno jeftin. Sa samo 20 komada ti fiksni troškovi snažno pogađaju. Metalni 3D ispis radi obrnuto: gotovo bez alata, ali viši trošak po dijelu potaknut strojnim vremenom, prahom i naknadnom-obradom.

U praksi se -točka rentabilnosti između dva pravca često nalazi između 10 i 50 dijelova. Složenost pomiče taj broj. Kada dio ima unutarnje kanale, rešetke ili organske oblike koji prisiljavaju više-osni rad ili operacije razdvajanja-i-zavarivanja na CNC-u, križanje može pasti na nisku razinu. Jednostavni prizmatični dijelovi koji se lako obrađuju od zaliha šipki mogu i dalje favorizirati CNC čak i nakon 30-40 komada.

Cijena postavljanja u odnosu na-cijenu dijela

CNC nosi visoke postavke i niske granične troškove

Metalni 3D ispis (SLM) ima niske troškove postavljanja i veće granične troškove

Kod 20 komada kazna CNC postavljanja još uvijek je značajna, zbog čega je 3D ispis metala za narudžbe malih serija vrijedan provjere na složenim poslovima.

Kako radi metalni 3D ispis (SLM), na jednostavnom engleskom

Selektivno lasersko taljenje izrađuje dio nanošenjem tankog sloja metalnog praha i taljenjem potrebnih područja laserom. Ciklus se ponavlja sve dok dio ne postane čvrst. To je u biti zavarivanje kompletnog predmeta od praha, jednu po jednu tanku krišku.

Kupcima su najvažnije tri stvari:

Nisu potrebni učvršćivači niti meke čeljusti.

Kompleksnost poput unutarnjih kanala ili rešetki ne podiže cijenu kao što je to slučaj kod strojne obrade.

Neiskorišteni prah može se prosijati i ponovno upotrijebiti pod kontroliranim uvjetima, čime se materijalni otpad smanjuje.

Zbog te kombinacijeSLM 3D ispis prototipovaje često najbrži način testiranja složenog dizajna prije nego se posveti bilo kakvom alatu.

Koji se materijali mogu tiskati?

Uobičajene opcije na industrijskim sustavima uključuju 316L i 17-4PH nehrđajući čelik, AlSi10Mg aluminij, Ti6Al4V titan i nekoliko razreda Inconel. Profesionalni dobavljači rutinski daju certifikate materijala i sljedivost šarže praha.

5 pitanja za odlučivanje između 3D ispisa i CNC-a

Razradite ovih pet točaka. Odgovori obično jasno pokazuju jedno ili drugo za narudžbu od 20 komada.

Je li oblik složen?
Unutarnji rashladni kanali, rešetkaste strukture ili ozbiljno smanjenje težine obično čine 3D ispis jeftinijim-putem. Jednostavni blokovi ili dijelovi koji se mogu izrezati iz standardne šipke gotovo uvijek ostaju jeftiniji na CNC-u.
Ako geometrija zahtijeva više{0}}obradu s više osi ili korake-odvajanja i-zavarivanja, aditiv obično pobjeđuje čak i pri maloj količini.

Koliko brzo trebate dijelove?
Sposobna SLM radionica često može okrenuti 20 dijelova u 7-14 dana uključujući toplinsku obradu i osnovnu završnu obradu. CNC-u je možda još uvijek potreban dizajn učvršćenja i raspored strojeva koji produžavaju isti posao.
Kada je kalendar tijesan i oblik nije jednostavan, ispis često dolazi prvi.

Hoće li se dizajn promijeniti nakon prve serije?
Ako su revizije vjerojatne, aditiv drži vrata otvorenima. Nema učvršćenja za staro i dugog CNC programa za ponovno pisanje. CNC čvršće zaključava trenutni dizajn.
Dizajni koji se razvijaju gotovo uvijek favoriziraju ispis u ovoj količini.

Koju toleranciju i površinsku obradu trebate?
Kao-izgrađene SLM površine obično se nalaze u Ra 10-25 µm rasponu i često im je potrebna sekundarna strojna obrada ili poliranje na kritičnim stranama. CNC može držati strože tolerancije i bolje završiti odmah nakon stroja.
Kada mnoge značajke zahtijevaju ±0,05 mm ili više, ili finu površinu bez dodatnog rada, CNC (ili pristup hibridnog ispisa-plus-stroja) obično je sigurniji. Funkcionalne tolerancije koje mogu prihvatiti naknadnu-obradu čine čisti aditiv održivim.

Koji materijal koristite?
Najčešće inženjerske legure dostupne su u oba procesa. Te-za-strojnu obradu ili skupe legure ponekad preferiraju aditive jer nema-trošenja alata za rezanje. Lako-za-aluminij ili slobodni-čelik često ostaje jeftiniji na CNC-u čak i s 20 komada.

Brza usporedba za-posao male količine

Ovaj -{1}}prikaz usporedno prikazuje praktične razlike između 3D ispisa i CNC-a za proizvodnju male količine.

Pravi slučaj: Što smo naučili iz projekta od nehrđajućeg čelika od 20 dijelova

Europski proizvođač opreme trebao je 20 nosača-od nehrđajućeg čelika koji su sadržavali unutarnje kanale za tekućinu. Izvorni CNC citat bio je visok. Stvaranje tih kanala zahtijevalo bi više{4}}strojnu obradu od čvrstog materijala ili cijepanje dijela, strojnu obradu prolaza, zatim ponovno zavarivanje ili tvrdo lemljenje-i skupo i dugotrajno-. Navedeno je vrijeme isporuke od gotovo četiri tjedna.

Poslali su iste datoteke za aMetalne 3D ispisane komponentepregled. Geometrija je dobro odgovarala SLM-u: kanali su mogli biti izgrađeni čisto i samo je nekoliko brtvenih površina nakon toga trebalo lagano strojno obraditi. Dijelovi su tiskani u 316L,-olakšani su, a površine za brtvljenje su završene. Ukupno je trajalo 11 dana. Trošak jedinice bio je otprilike 30 % ispod CNC broja. Kritične dimenzije održavane unutar ±0,12 mm.

Slijedile su još dvije male serije sa samo manjim izmjenama dizajna-nečim što bi značilo nove uređaje ili značajno reprogramiranje na CNC ruti. Interni kanali bili su odlučujući faktor; nakon što su te značajke povećale troškove obrade i složenost, narudžba aditiva od 20 komada postala je i brža i jeftinija.

Kad je CNC još uvijek bolji izbor

3D ispis nije automatski pobjednik pri maloj količini.

CNC ostaje jača opcija kada:

Dio je prizmatični ili se može izraditi od standardne šipke ili ploče s jednostavnim putanjama alata.

Potrebne su vam tolerancije manje od ±0,05 mm za mnoge značajke ili fina završna obrada površine bez sekundarnih operacija.

Dizajn je u potpunosti zamrznut i kasnije možete ponovno naručiti isti dio u većim količinama.

Materijal se lako i jeftino obrađuje.

U tim je situacijama višu po-cijenu aditiva teško opravdati, čak i kod 20 komada. Pouzdan dobavljač će to reći radije nego forsirati ispis na svaki upit.

Kako odabrati pouzdanog proizvođača metalnih 3D ispisa

Ako gornja pitanja upućuju na aditiv, sljedeći filtar je sam dobavljač. Korisne provjere uključuju:

Potvrda da posjeduju industrijske SLM strojeve (brand, volumen izrade, lasersko brojanje) umjesto da sve povjere vanjskim tvrtkama.

Certifikati materijala i sljedivost-serije praha.

Jasna mogućnost naknadne{0}}obrade-toplinske obrade, uklanjanja nosača, CNC dorade i pregleda.

Uzorak dimenzionalnog izvješća iz usporedivog posla.

Responzivna, tehnički jasna komunikacija na maloj probi.

Ove točke pomažu odvojiti proizvođača pravog metalnog 3D ispisa ili tvornicu za SLM 3D ispis od trgovačkog poduzeća. Dosljedna evidencija procesa i spremnost na razmjenu podataka o inspekciji dodaju dodatno povjerenje.

FAQ

Je li 3D ispis jeftiniji od CNC-a za 20 dijelova?
Ovisi o geometriji. Dijelovi s unutarnjim značajkama ili složenim oblicima često su jeftiniji i brži s aditivom. Jednostavni dijelovi koji se lako obrađuju obično ostaju jeftiniji na CNC-u.

Koja je minimalna narudžba za metalne 3D tiskane komponente?
Većina industrijskih dobavljača prihvaća pojedinačne komade. Dvadeset dijelova je ugodna proizvodna količina za SLM i često se učinkovitije pakira na stroju nego usamljeni prototip.

Koliko vremena je potrebno da se napravi 20 dijelova?
Tipičan preokret zaSLM 3D ispis prototipovai male serije je 7-14 dana uključujući toplinsku obradu i osnovnu završnu obradu, pod uvjetom da je kapacitet dostupan i da je dizajn-spreman za ispis.

Jesu li 3D tiskani metalni dijelovi čvrsti kao CNC dijelovi?
S ispravnom legurom, procesnim parametrima i toplinskom obradom, mehanička svojstva su usporediva s kovanim ili strojno obrađenim materijalom u mnogim primjenama. Za kritične zamorne ili tlačne dijelove možda će biti potrebno dodatno ispitivanje ili vruće izostatičko prešanje.

Možete li prvo napraviti prototip, a zatim ga proširivati?
Da. Mnogi kupci ispisuju jedan ili dva prototipa, dorađuju dizajn, zatim pokreću seriju od 20 komada u istom procesu. Taj je put daleko fleksibilniji od ranog opredjeljenja za CNC uređaje.

Ako gledate narudžbu od 20 komada metala, a geometrija, rokovi ili stabilnost dizajna čine izbor nejasnim, pošaljite crteže i osnovne zahtjeve. Kratak pregled oblika, materijala, tolerancije i rasporeda pokazat će jesu li metalne 3D tiskane komponente ili konvencionalni CNC praktičniji put za vaš specifični slučaj.