生產級3D列印技術什麼情況下可以替代注塑成型?

3d科學谷 發佈 2020-04-06T20:19:07+00:00

材料是關鍵所有3D列印應用,尤其是生產級3D列印應用,都需要依託於3D列印材料本身的性能。通過Figure 4 3D列印技術製造的塑料產品與Figure 4® 系列新材料息息相關。

注塑工藝作為主流製造方式為生活和製造業各環節提供了成千上萬的塑料製品,從發明至今近150年來關於注塑成型有一件事從未改變:對模具的需求。雖然CNC和3D列印技術的介入使模具的製造過程日漸快捷,但複雜的模具製造過程和工藝挑戰始終伴隨左右。

增材製造作-3D列印為新興技術已被廣泛應用於原型製造,隨著技術發展和材料進步,增材製造被越來越多地應用於批量化直接生產,與注塑工藝成為部分替代與共存的關係。

那麼,用於塑料零件批量化直接生產的3D列印技術在什麼情況下可以替代注塑工藝?塑料件生產企業通過生產級3D列印技術獲得哪些優勢? 用於塑料零件直接生產的3D列印材料具有哪些性能?

在3D科學谷微課《3D列印數字化生產—解決注塑時間和成本痛點,賦能生產靈活性》中,老牌工業級3D列印企業 3D Systems 的應用專家,以生產級的光固化3D列印技術Figure 4 與材料為例,對以上問題進行了講解。

基於成本和效率的選擇

沒有一種解決方案是完美的,工藝的選擇離不開經濟效益的考量。當需要數十萬產量時,模具+注塑仍然是優先選擇。價值數萬元的模具除以幾十萬,模具成本降至單件幾毛錢、注塑材料的價格優勢將隨著製造量的提升而漸具優勢。另一方面,當訂單數量為2,000 以內的小批量製造,增材製造數字化工廠將擁有顯著優勢。在這種情況下,每個注塑成型的部件成本可能是增材製造數字化生產的 10 到100 倍。

除了傳統注塑成型部件的實際生產成本外,還有其他財務因素需要考慮,例如勞動力成本和供應鏈管理:額外人工、材料和 CNC 加工、測試費用等。3D列印數字化生產降低了邊際成本,如果產品的外觀和功能都未如預期,可隨時在 CAD內修改並立即製造——不需要設計新模具。

3D Systems 微課中對 Figure 4 3D列印技術與注塑成型的「成本合理門檻」進行了分析對比,並通過管口零件的生產案例,對兩種工藝所需的生產時間線進行了詳細分析。

材料是關鍵

所有3D列印應用,尤其是生產級3D列印應用,都需要依託於3D列印材料本身的性能。通過 Figure 4 3D列印技術製造的塑料產品與Figure 4® 系列新材料息息相關。

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