Sunt clienții din industria matrițelor dispuși să accepte matrițe imprimate 3D?

一, Scenariul aplicației: trecerea de la „încercarea de lucruri noi” la „nevoi esențiale”
1. Matriță de injecție: cea mai bună utilizare a răcirii conformale
Peste 95% din tehnologia de imprimare 3D este utilizată în turnarea prin injecție, făcându-l domeniul cu cea mai mare rată de penetrare. Canalul de răcire liniar din matrițele mai vechi poate provoca cu ușurință răcirea neuniformă a pieselor turnate prin injecție, ceea ce poate duce la probleme precum deformarea și contracția. Cu „forma după răcire”, canalele de răcire se potrivesc formei produsului, creând o rețea pentru distribuirea uniformă a căldurii. De exemplu, o anumită matriță interioară a automobilului a redus timpul de răcire de la 21,73 secunde la 17 secunde prin imprimarea 3D a unui canal conform. De asemenea, a redus ciclul de turnare prin injecție cu 40% și costul unei piese cu 110.000 de yuani. Firmele de turnare prin injecție au fost primele care au folosit matrițe de imprimare 3D, deoarece au îmbunătățit direct eficiența producției.

2. Matrite de turnare sub presiune: progrese tehnologice în setările de-înaltă presiune
Formele de turnare sub presiune de-înaltă presiune-trebuie să poată face față la temperaturi ridicate, presiuni mari și șocuri termice repetate. Metodele tradiționale necesită sisteme de răcire complicate și lubrifiere periodică prin pulverizare. 3Tehnologia de imprimare D îmbunătățește designul canalelor de răcire, reduce nevoia de pulverizare și face matrițele să reziste mai mult. De exemplu, când inserțiile de imprimare 3D au fost folosite într-o anumită matriță de turnare-din aliaj de aluminiu, frecvența de pulverizare a scăzut cu 30%, iar durata de viață a matriței a crescut de la 20.000 la 50.000 de ori. Afacerea-de turnare sub presiune are standarde riguroase pentru modul în care ar trebui să funcționeze materialele, dar câștigurile de eficiență care rezultă din răcirea conformă conving încetul cu încetul clienții să accepte alternative de imprimare 3D.

3. Piese structurale complexe: depășirea limitelor prelucrărilor tipice
Imprimarea 3D are anumite beneficii distincte pentru piesele matriței cu care este greu de lucrat folosind metode tradiționale, cum ar fi armarea adâncă, pereții subțiri și structurile inegale. De exemplu, o anumită matriță de înveliș de țigară electronică are o formă complicată care trebuie prinsă de mai multe ori și are o rată mare de deșeuri atunci când este făcută-moda veche. Dar după turnarea prin imprimare 3D directă, rata de producție a crescut la 98%, iar timpul necesar pentru a face ceva a scăzut cu 50%. 3Imprimarea D poate face și „producție hibridă”, ceea ce înseamnă altoirea și imprimarea structurilor complicate pe baze prelucrate pentru a economisi și mai mulți bani.

2, Avantaj de cost: Trecerea de la „Cost ridicat” la „Valoarea ciclului complet”
1. Compararea costurilor articolelor individuale: Economie în situații de loturi mici
Costul realizării unei singure matrițe de imprimare 3D din metal este încă de 7 până la 12 ori mai mare decât cel al metodelor tradiționale, cu toate acestea, acest decalaj se închide rapid pentru producția de loturi mici și personalizate. De exemplu, un client are nevoie de 5 seturi de matrițe, dar după ce a folosit imprimarea 3D pentru a îmbunătăți designul, sunt necesare doar 2 seturi pentru a îndeplini nevoile de capacitate de producție. Acest lucru economisește 3 seturi de prețuri de matriță care acoperă costul imprimării 3D. De asemenea, imprimarea 3D reduce costurile de deschidere a matrițelor și reduce costurile totale ale produselor care produc mai puțin de 5000 de bucăți pe an.

2. Costul întregului ciclu de viață: beneficiile de a face ceva mai eficient nu sunt întotdeauna evidente.
Beneficiile matrițelor de imprimare 3D depășesc doar costurile de producție mai mici; de asemenea, fac întreaga viață mai eficientă. De exemplu, la imprimarea 3D a canalelor de apă conforme pentru o anumită matriță de piese de mașină, ciclul de turnare prin injecție a fost redus cu 25%, utilizarea echipamentelor a crescut cu 15%, iar cheltuielile cu electricitatea au scăzut cu peste 200.000 de yuani pe an. În același timp, o mai bună consistență de răcire a redus rata deșeurilor de la 5% la 1%, ceea ce economisește 30 de tone de material pe an. Este posibil ca matrița în sine să nu coste mult mai mult decât aceste beneficii ascunse.

3. Localizarea materialului: un factor major în reducerea costurilor
Primele matrițe de imprimare 3D foloseau pulberi din alte țări, care reprezentau până la 60% din costul materialelor. Prețurile materialelor au scăzut cu 40% de când 18Ni300, CX și alte pulberi de oțel pentru matrițe au devenit mai mature. Performanța lor este acum apropiată de cea a pulberilor importate. De exemplu, o inserție de matriță imprimată cu pulbere-fabricată în SUA se potrivește cu standardul de oțel H13 pentru rezistență la coroziune, duritate și alți factori, dar costă doar 60% din aceasta. Localizarea materialelor mută matrițele de imprimare 3D de la high-end personalizate pe piața principală.

3, Provocare tehnică: Trecerea de la „Disponibil” la „Ușor de utilizat”
1. Precizie și calitatea suprafeței: necesitatea post-procesării
Matrița de imprimare 3D trebuie să fie post-procesată pentru a se potrivi cu standardele matriței, care includ o precizie inițială de ± 0,2 mm și o rugozitate a suprafeței de Ra8-12. Acest lucru se poate face prin sablare și lustruire. De exemplu, o matriță de turnare prin injecție cu luciu ridicat-trebuie să îndeplinească standardul de lustruire A1, care necesită cinci proceduri tradiționale. Pe de altă parte, un obiect imprimat 3D poate atinge standardul cu doar două procese folosind un pachet special de parametri de proces. Post-procesarea costă mai mult, deși tehnologii precum sablare automată și prelucrare CNC de precizie fac încet această procedură mai rapidă și mai ieftină.

2. Proprietățile materialelor: Ce se întâmplă când lucrurile devin prea calde
Unele materiale utilizate în imprimarea 3D nu funcționează la fel de bine la temperaturi ridicate. De exemplu, matrițele din rășină fotosensibilă tind să își schimbe forma atunci când temperatura crește peste 260 de grade și durează de mai puțin de 100 de ori. Unele materiale, cum ar fi oțelul H13 timpuriu, încă se sparg chiar dacă matrițele metalice de imprimare 3D pot face față la temperaturi ridicate. Dar, odată cu creșterea materialelor-de înaltă performanță, cum ar fi oțelul îmbătrânit martensitic și aliajele-pe bază de nichel, matrițele imprimate-3D pot satisface acum majoritatea nevoilor de turnare prin injecție și turnare sub presiune. De exemplu, o matriță pentru paleta unui motor de avion folosește un aliaj pe bază de nichel-imprimat-3D care funcționează bine la 1200 de grade .

3. Standarde din industrie: de la „experience driven” la „norm condus” matrițele de imprimare 3D nu au linii directoare standard pentru proiectare, parametri de proces, tehnici de testare etc. În schimb, acestea depind de ceea ce a învățat fiecare companie. De exemplu, un client nu a putut imprima deoarece unghiul de agățare era greșit, în timp ce un alt client a aruncat matrița pentru că nu era suficient spațiu pentru prelucrare precisă. Industria face forță pentru standardizarea construcțiilor pentru a rezolva această problemă. De exemplu, Kaiben 3D s-a ocupat de dezvoltarea documentelor precum „Specificația de proiectare a căii navigabile în formă 3D” și „Specificația procesului de imprimare din oțel pentru matrițe”, care transformă cunoștințele industriale în soluții care pot fi folosite din nou și din nou.