Samo 20 kovinskih delov za izdelavo? Kako ugotoviti, ali 3D tiskanje premaga CNC

Potrebujete samo 20 kovinskih delov. Ponudba za CNC je višja od pričakovane, ker je treba še vedno v celoti plačati programiranje, pripravo in prvi{2}}členek. Tudi dobavni rok se razteza. Pri tej količini se mnogi kupci začnejo spraševati, ali bi kovinske 3D-natisnjene komponente dejansko stale manj in prispele prej.

Odgovor ni samodejen. Nekaj ​​praktičnih vprašanj o geometriji, časovni razporeditvi, stabilnosti načrta, toleranci in materialu običajno odloči, kateri postopek zmaga. Tukaj je opisano, kako jih rešiti.

Zakaj je 20 delov "težka" količina

Dvajset kosov je v nerodnem srednjem območju. Je premajhen, da bi CNC lahko udobno porazdelil stroške namestitve, vendar dovolj velik, da ljudje še vedno oklevajo spremeniti procese.

Pri delu s CNC programiranje, načrtovanje vpenjal in odpravljanje napak pogosto prevladujejo nad ceno. Ko so ti fiksni stroški pokriti, postane vsak dodatni del relativno poceni. Pri samo 20 kosih so ti fiksni stroški močno udarili. Kovinski 3D-tiskanje deluje obratno: skoraj brez orodja, vendar višji strošek na del zaradi strojnega časa, prahu in naknadne-obdelave.

V praksi je točka rentabilnosti-med obema smerema pogosto med 10 in 50 deli. Kompleksnost premakne to številko. Ko ima del notranje kanale, rešetke ali organske oblike, ki vsiljujejo več-osno delo ali delitve-in-varjenje na CNC-ju, lahko prehod pade na nizke najstnike. Preprosti prizmatični deli, ki jih je enostavno obdelati iz paličastega materiala, lahko še vedno dajejo prednost CNC-ju tudi pri 30–40 kosih.

Stroški nastavitve v primerjavi s stroški na-del

CNC ima visoko nastavitev in nizke mejne stroške

Kovinski 3D-tiskanje (SLM) prinaša nizke nastavitve in višje mejne stroške

Pri 20 kosih je kazen za nastavitev CNC še vedno precejšnja, zato je 3D-tiskanje kovin za naročila majhnih serij vredno preveriti pri zapletenih opravilih.

Kako deluje kovinsko 3D tiskanje (SLM) v navadni angleščini

Selektivno lasersko taljenje izdela del tako, da nanese tanko plast kovinskega prahu in tali zahtevana področja z laserjem. Cikel se ponavlja, dokler del ni trden. V bistvu gre za varjenje celotnega predmeta iz prahu, eno tanko rezino naenkrat.

Kupcem so najpomembnejše tri stvari:

Nobena napeljava ali mehke čeljusti niso potrebne.

Kompleksnost, kot so notranji kanali ali rešetke, ne dvigne cene tako kot pri strojni obdelavi.

Neuporabljen prah je mogoče presejati in ponovno uporabiti pod nadzorovanimi pogoji, pri čemer je odpad materiala nizek.

Ta kombinacija je zatoSLM 3D tiskanje prototipovje pogosto najhitrejši način za preizkušanje kompleksne zasnove, preden se lotite kakršnega koli orodja.

Katere materiale je mogoče natisniti?

Običajne možnosti v industrijskih sistemih vključujejo nerjavno jeklo 316L in 17-4PH, aluminij AlSi10Mg, titan Ti6Al4V in več razredov Inconel. Profesionalni dobavitelji redno zagotavljajo materialne certifikate in sledljivost praškastih serij.

5 vprašanj za odločitev med 3D tiskanjem in CNC

Delajte skozi teh pet točk. Odgovori običajno kažejo jasno eno ali drugo smer za naročilo 20 kosov.

Je oblika zapletena?
Zaradi notranjih hladilnih kanalov, rešetkastih struktur ali resnega zmanjšanja teže je 3D-tiskanje običajno nižja-cenovna pot. Enostavni bloki ali deli, ki jih je mogoče izrezati iz standardnih palic, skoraj vedno ostanejo cenejši pri CNC-ju.
Če geometrija zahteva več{0}}osno obdelavo ali korake deljenja-in-varjenja, aditiv ponavadi zmaga tudi pri majhni količini.

Kako hitro potrebujete dele?
Sposobna delavnica SLM lahko pogosto obrne 20 delov v 7–14 dneh, vključno s toplotno obdelavo in osnovno končno obdelavo. CNC bo morda še vedno potreboval načrtovanje vpenjal in razporejanje strojev, ki dlje časa pospešujeta isto delo.
Ko je koledar tesen in oblika ni enostavna, je tiskanje pogosto prvo.

Se bo dizajn spremenil po prvi seriji?
Če so revizije verjetne, aditiv drži vrata odprta. Ni vpenjalne naprave za odpad in dolgega CNC programa, ki bi ga morali prepisati. CNC trdneje zaklene trenutno zasnovo.
Razvijajoči se dizajni skoraj vedno dajejo prednost tiskanju pri tej količini.

Kakšno toleranco in površinsko obdelavo potrebujete?
Kot-zgrajene površine SLM so običajno v območju Ra 10–25 µm in pogosto potrebujejo sekundarno obdelavo ali poliranje na kritičnih površinah. CNC lahko drži strožje tolerance in bolje konča neposredno s stroja.
Kadar veliko funkcij potrebuje ±0,05 mm ali več ali fino površino brez dodatnega dela, je CNC (ali pristop hibridnega tiska-plus-stroja) običajno varnejši. Zaradi funkcionalnih toleranc, ki lahko sprejmejo nekaj naknadne-obdelave, je čisti dodatek izvedljiv.

Kateri material uporabljate?
Najpogostejše inženirske zlitine so na voljo v obeh postopkih. Te-za-obdelovanje ali drage zlitine včasih dajejo prednost aditivom, ker ni obrabe-rezilnega orodja. Enostaven-za-obdelavo aluminija ali prosto-reznega jekla pogosto ostane cenejše pri CNC-ju tudi pri 20 kosih.

Hitra primerjava za malo{0}}delovanje

Ta -{1}}stranski pogled prikazuje praktične razlike med 3D-tiskanjem in CNC-jem za proizvodnjo majhne količine.

Resnični primer: kaj smo se naučili iz projekta 20-delnega nerjavnega jekla

Evropski proizvajalec opreme je potreboval 20 nosilcev-iz nerjavečega jekla, ki so vsebovali notranje kanale za tekočino. Prvotna CNC ponudba je bila visoka. Ustvarjanje teh kanalov bi zahtevalo bodisi več{4}}osno obdelavo iz trdnega dela bodisi razcepitev dela, strojno obdelavo prehodov, nato varjenje ali spajkanje nazaj skupaj-oboje drago in zamudno-. Dobavni rok je bil naveden na skoraj štiri tedne.

Poslali so iste datoteke za aKovinske 3D natisnjene komponentepregled. Geometrija je dobro ustrezala SLM: kanale je bilo mogoče zgraditi čisto in le nekaj tesnilnih ploskev je bilo kasneje potrebno rahlo obdelati. Deli so bili natisnjeni v 316L,-razbremenjeni in tesnilne površine so bile dokončane. Celoten preobrat je bil 11 dni. Cena na enoto je bila približno 30 % nižja od CNC številke. Kritične mere so v območju ±0,12 mm.

Sledili sta še dve majhni seriji z le manjšimi prilagoditvami dizajna-nekaj, kar bi pomenilo nove napeljave ali znatno reprogramiranje na CNC poti. Odločilni so bili notranji kanali; Ko so te funkcije povečale stroške in kompleksnost obdelave, je naročilo 20-delnih dodatkov postalo hitrejše in cenejše.

Ko je CNC še vedno boljša izbira

3D tiskanje ni samodejni zmagovalec pri majhni količini.

CNC ostaja močnejša možnost, ko:

Del je prizmatičen ali pa je lahko izdelan iz standardne palice ali plošče z enostavnimi potmi orodja.

Za številne funkcije potrebujete tolerance, ki so manjše od ±0,05 mm, ali fino površinsko obdelavo brez sekundarnih operacij.

Zasnova je v celoti zamrznjena in lahko kasneje ponovno naročite isti del v večjih količinah.

Material se enostavno in poceni obdeluje.

V takšnih situacijah je višje stroške aditiva na-del težko upravičiti, tudi pri 20 kosih. Zanesljiv dobavitelj bo to rekel, namesto da bi tiskal na vsako poizvedbo.

Kako izbrati zanesljivega proizvajalca kovinskega 3D tiskanja

Če zgornja vprašanja kažejo na dodatek, je naslednji filter dobavitelj sam. Koristni pregledi vključujejo:

Potrditev, da imajo v lasti industrijske stroje SLM (blagovna znamka, obseg izdelave, lasersko štetje), namesto da bi vse oddali zunanjim izvajalcem.

Certifikati o materialih in sledljivost-serij prahu.

Jasna naknadna{0}}zmožnost obdelave-toplotne obdelave, odstranjevanje podpore, CNC končna obdelava in pregled.

Vzorčno poročilo o dimenzijah iz primerljivega dela.

Odzivna, tehnično jasna komunikacija v majhnem poskusu.

Te točke pomagajo ločiti proizvajalca 3D-tiskanja prave kovine ali tovarno 3D-tiskanja SLM od trgovskega podjetja. Dosledni zapisi postopkov in pripravljenost na izmenjavo podatkov o inšpekcijskih pregledih dodajajo dodatno zaupanje.

pogosta vprašanja

Je 3D tiskanje cenejše od CNC za 20 delov?
Odvisno je od geometrije. Deli z notranjimi značilnostmi ali kompleksnimi oblikami so pogosto cenejši in hitrejši z aditivi. Preprosti deli, ki jih je enostavno obdelati, običajno ostanejo cenejši pri CNC-ju.

Kakšno je minimalno naročilo za kovinske 3D natisnjene komponente?
Večina industrijskih dobaviteljev sprejema posamezne kose. Dvajset delov je udobna proizvodna količina za SLM in se pogosto bolj učinkovito zapakira v stroj kot en sam prototip.

Koliko časa traja izdelava 20 delov?
Tipičen preobrat zaSLM 3D tiskanje prototipovin majhne serije je 7–14 dni, vključno s toplotno obdelavo in osnovno končno obdelavo, pod pogojem, da so zmogljivosti na voljo in je dizajn-pripravljen za tisk.

Ali so 3D natisnjeni kovinski deli tako močni kot CNC deli?
S pravilno zlitino, procesnimi parametri in toplotno obdelavo so mehanske lastnosti v številnih aplikacijah primerljive s kovanimi ali strojno obdelanimi materiali. Za kritično utrujenost ali tlačne dele bo morda še vedno potrebno dodatno testiranje ali vroče izostatično stiskanje.

Ali lahko najprej naredite prototip in ga nato povečate?
ja Številni kupci natisnejo enega ali dva prototipa, izboljšajo dizajn, nato pa zaženejo serijo 20 kosov v istem procesu. Ta pot je veliko bolj prilagodljiva kot zgodnja zavezanost CNC napeljavam.

Če iščete naročilo za 20 kosov kovine in je izbira nejasna zaradi geometrije, časovne osi ali stabilnosti dizajna, pošljite risbe in osnovne zahteve. Kratek pregled oblike, materiala, tolerance in razporeda bo pokazal, ali so kovinske 3D-natisnjene komponente ali običajni CNC bolj praktična pot za vaš specifični primer.