آیا پردازش پست{0}} واقعاً گران‌ترین بخش پرینت سه بعدی فلزی است؟

اغلب خریداران{0}برای اولین بار تصور می‌کنند که دستگاه زینترینگ لیزری خود بزرگترین هزینه در پرینت سه بعدی فلزی است. آنها اشتباه می کنند.

برای یک قطعه معمولی تک آلیاژ آلومینیوم پرینت سه بعدی، پردازش پست می‌تواند 40 تا 50 درصد از کل صورت حساب را تشکیل دهد (گزارش Wohlers 2024). مرحله چاپ واقعی اغلب کمتر از یک سوم است. این مقاله تجزیه‌وتحلیل صادقانه{7}}تفکیک هزینه کل پرینت سه بعدی فلزی را به شما ارائه می‌دهد، هزینه‌های پنهان تولید افزودنی‌های فلزی را نشان می‌دهد و دقیقاً نشان می‌دهد که چرا چاپ سه بعدی آلیاژ آلومینیوم نمایه هزینه منحصر به فردی دارد. همچنین خواهید دید که چگونه یک مشتری از این اطلاعات آماری برای کاهش 31 درصدی مجموع هزینه‌های خود استفاده کرد-و چگونه می‌توانید همین کار را انجام دهید.

تقسیم هزینه نشانگر - قطعه آلومینیوم AM (تک واحد)

زمان ساخت ماشین: 32%

پردازش پست-: 45%

پودر مواد: 14%

طراحی و راه اندازی: 9%

نماینده واحد-داده‌های واحد - Wohlers 2024 / Fraunhofer IAPT 2022. تولید دسته‌ای سهم پردازش پست{4}}را به ~35-40% کاهش می‌دهد.

شکستن هزینه کامل یک قطعه پرینت سه بعدی فلزی - نه فقط ساخت

کل هزینه پرینت سه بعدی فلزی از چهار سطل شفاف تشکیل شده است. درک آنها سریعترین راه برای جلوگیری از پرداخت اضافی است.

زمان ماشین / هزینه ساخت (ساعات لیزر، گاز بی اثر، استهلاک ماشین) - این قسمتی است که همه در ابتدا نقل می‌کنند.

مواد (هزینه پودر، سرعت تازه‌سازی و ضایعات) - گران‌تر از آن چیزی است که فکر می‌کنید، زیرا پودر آلومینیوم باید با دقت کار شود تا از اکسید شدن جلوگیری شود.

ارسال{0}}پردازش (زنجیره کامل از کاهش استرس تا بازرسی نهایی) - اینجا جایی است که پول واقعی ناپدید می‌شود.

طراحی، راه‌اندازی و مهندسی (بررسی DfAM، تودرتو، طراحی پشتیبانی) - اغلب دست کم گرفته می‌شود، اما برای موفقیت حیاتی است.

چاپ سریع است. پایان جایی است که ساعت به کار خود ادامه می دهد. مک‌کینزی (2023) گزارش می‌دهد که در AM فلزی صنعتی، کار پس از پردازش به تنهایی 3 تا 4 برابر زمان کار دستگاه بر حسب ساعت است.

هزینه چاپ سه بعدی آلیاژ آلومینیوم برای هر قطعه به ویژه نسبت به این تقسیم حساس است. پس از تکمیل ساخت، هزینه تکمیل قطعات آلومینیومی SLM اغلب به خط اصلی تبدیل می شود.

چرا چاپ سه بعدی آلیاژ آلومینیوم سهم پردازشی-از-متوسط- بالاتری دارد

آلومینیوم رفتار متفاوتی با تیتانیوم یا فولاد ضد زنگ داردپرینت سه بعدی فلزی، و این تفاوت تقریباً به طور کامل در{0}}پردازش پست نشان داده می شود.

AlSi10Mg و Al7075 هر دو نیازمند چرخه‌های کاهش تنش دقیق هستند. درجه حرارت یا سرعت خنک کننده را اشتباه بگیرید و قطعه دچار پیچ و تاب می شود.

لایه اکسید طبیعی آلومینیوم اتصال، آب بندی و پوشش را بسیار بیشتر از سایر فلزات پیچیده می کند.

آندایز کردن - یک پرداخت بسیار رایج برای چاپ سه بعدی لوازم جانبی آلیاژ آلومینیوم - به آماده سازی سطح کاملاً کنترل شده نیاز دارد. اهداف Ra خیلی بیشتر از فولاد اهمیت دارند.

ترکیبی از آلیاژ آلومینیوم و فناوری چاپ سه بعدیتخلخل سطح بالاتری نسبت به آلومینیوم ریخته گری سنتی ایجاد می کند، بنابراین سطوح کاربردی نیاز به توجه بیشتری دارند.

هنگامی که آندایزینگ مشخص می شود - چگونه معادله هزینه را تغییر می دهد

آندایز کردن امتیاز قابل توجهی اضافه می کند زیرا قبل از شروع فرآیند، سطح چاپ شده{0} باید به یک Ra ثابت برسد. مقاله ای در سال 2023 در ژورنال Additive Manufacturing نشان داد که قطعات آلومینیومی AM با نیازهای سطح عملکردی 25 تا 35٪ هزینه های پس از پردازش{5}} بیشتر از قطعات تیتانیوم معادل - دارند، حتی اگر خود پودر آلومینیوم خام ارزان تر باشد.

بنابراین، هزینه آندایز کردن پرینت سه بعدی آلومینیوم به یکی از ساده ترین اهرم ها تبدیل می شود که وقتی شرایط را درک کردید.

مراحل پردازش پست{0}}که بیشترین هزینه را در رتبه - دارد

در اینجا رتبه بندی عملی قطعات آلومینیومی معمولی AM آمده است:

ماشینکاری CNC سطوح عملکردی (30-40٪ از کل هزینه{2}} پس از پردازش) ابعاد بحرانی و سطوح آب بندی باید تا حد تحمل ماشین کاری شوند. این مرحله بسیار کار- و ماشین-فشار است.

کاهش تنش / عملیات حرارتی با سوابق چرخه تایید شده برای هر بخش ساختاری مورد نیاز است. اسناد گواهی شده هزینه را اضافه می کند اما برای بسیاری از صنایع قابل مذاکره نیست.

تکمیل سطح - انفجار، پرداخت، آنودایز کردن هزینه بسته به Ra دقیق و مشخصات آرایشی که انتخاب می‌کنید بسیار متفاوت است.

بازرسی - CMM یا ترازوهای اسکن سه بعدی با پیچیدگی قطعه به جای اندازه دسته ای.

حذف پشتیبانی و پاکسازی دستی اغلب دست کم گرفته می شود. برای هندسه‌های پیچیده-کار بسیار زیاد است.

HIP (پرس ایزواستاتیک داغ) در هر چرخه گران است اما پس از رسیدن به حجم متوسط ​​به خوبی از بین می رود.

آیا پردازش پست-در فلز AM گران است؟ بله - اما بزرگترین اهرم تقریباً همیشه مشخصات است، نه خود فرآیند. خریدارانی که بیش از-رویش و تحمل روی سطوح غیر بحرانی را مشخص می‌کنند، به معنای واقعی کلمه برای دقتی که هرگز استفاده نخواهند کرد، پرداخت می‌کنند.

کاهش هزینه کل تولید فلز AM از اینجا شروع می شود.

مطالعه موردی Sunhingstones: چگونه یک پروژه لوازم جانبی آلومینیومی از قیمت بیش از حد به بهینه تبدیل شد

یک OEM لوازم الکترونیکی مصرفی در حال تامین منابع بودچاپ سه بعدی لوازم جانبی آلیاژ آلومینیوم- براکت‌های ساختاری و پوشش‌های دفع کننده گرما- برای خط محصول جدید.

قیمت عرضه‌کننده قبلی تحت تسلط پردازش پستی-: آینه‌ای-مشخصات پولیش اعمال شده بر روی هر سطح، بازرسی جداگانه CMM در هر قسمت، و آنودایز کامل حتی در{2}}صورت‌های داخلی غیرقابل مشاهده بود.

تیم مهندسی ما در Sunhingstones به‌عنوان یک تولیدکننده پرینت سه‌بعدی آلیاژ آلومینیوم، نقشه‌ها را بررسی کرد و متوجه شد که 60 درصد از سطح سطح هیچ نیاز کاربردی برای آن سطح پرداخت ندارد. ما یک مشخصات اصلاح شده را پیشنهاد کردیم: Ra 1.6 فقط در سطوح ساختاری، Ra 3.2 در جاهای دیگر، دسته ای CMM (1 در هر 10 قسمت)، و آندایزینگ محدود به وجه های خارجی.

نتیجه: 31٪ کاهش در هزینه کل قطعه، اول-کاهش زمان تحویل سفارش 11 روز، و ظاهر آرایشی بدون تغییر برای مشتری نهایی.

برای انطباق با صادرات، Sunhingstones اسناد کامل ردیابی مواد و فرآیند را ارائه کرد - که به طور فزاینده ای توسط انجمن حمل و نقل امنیتی اروپا (ESTA)-استانداردهای تدارکات را برای کالاهای صنعتی فرامرزی-تراز کرده است. کارخانه پرینت سه بعدی فلزی ما در چین قطعات آلومینیومی پرینت سه بعدی را به صورت عمده با اسناد کامل داخلی تحویل می دهد.

هزینه ارسال{0}}در مقایسه با هزینه دستگاه: کدام یک را باید ابتدا کاهش دهید؟

بله - پست-پردازش اغلب تنها بزرگترین سطل هزینه در فلز AM است.

اما این نیز یکی از در داخل استشماکنترل کنید. هزینه ماشین تا حد زیادی توسط تکنولوژی و انتخاب مواد ثابت می شود. هزینه پردازش پست{2}} تابع مستقیم مشخصاتی است که شما تنظیم کرده اید.

باهوش ترین خریداران به سادگی نمی پرسند "آیا می توانید این را ارزان تر چاپ کنید؟" آنها می پرسند: "در کجای پست{0}}مشخصات پردازش می توانیم هزینه را بدون از دست دادن عملکرد پیدا کنیم؟"

Fraunhofer IAPT (2022) دریافت که تا 60 درصد از هزینه‌های{2} پس از پردازش در آلومینیوم AM می‌تواند تحت تأثیر تصمیم‌های طراحی و مشخصات اتخاذ شده قبل از گذاشتن اولین لایه پودری باشد.

پنج روش عملی برای کاهش هزینه کل چاپ سه بعدی فلزی خود - از امروز

نیازهای سطح خود را ترسیم کنید - همه چهره ها به مشخصات پرداخت یکسان نیاز ندارند.

قبل از قفل شدن جهت ساخت، از تامین کننده خود برای بازخورد DfAM بخواهید.

دسته‌بندی سفارشات شما - ارسال{1}}هزینه راه‌اندازی پردازش به سرعت در چندین بخش کاهش می‌یابد.

این سؤال که آیا HIP واقعاً برنامه- حیاتی است یا فقط یک پیش فرض تأمین کننده است.

یک پیشنهاد قیمت ویژه درخواست کنید - هر تامین کننده معتبر چاپ سه بعدی آلیاژ آلومینیوم سفارشی می تواند پست{2}}خط به خط پردازش کند.

هدف ارزانترین نقل قول نیست - بلکه بهترین ارزش برای کاری است که بخش شما واقعاً باید انجام دهد.

سوالات متداول

آیا پردازش پست{0}} واقعاً گران‌ترین بخش پرینت سه بعدی فلز است؟

بله. برای قطعات آلومینیومی منفرد معمولاً 40 تا 50 درصد از هزینه کل را تشکیل می دهد

پردازش پست چقدر به هزینه یک قطعه پرینت سه بعدی فلزی اضافه می کند؟

در اجراهای تک-واحد می‌تواند 40 تا 50% اضافه کند. در تولید دسته ای، با تقسیم هزینه های راه اندازی، سهم معمولاً به 35 تا 40 درصد کاهش می یابد.

چرا پرینت سه بعدی آلومینیوم در مقایسه با سایر فلزات گران است؟ لایه اکسید طبیعی آلومینیوم، نیاز به تنش زدایی دقیق، و تخلخل سطح بالاتر پس از SLM، همگی مراحل تکمیلی اضافی - را به خصوص در مواقعی که آنودایز مورد نیاز است، هدایت می کنند.

ترکیب آلیاژ آلومینیوم و فناوری چاپ سه بعدی در مقایسه با CNC از نظر هزینه چگونه است؟

برای هندسه‌های پیچیده و کم حجم-تا- با ویژگی‌های داخلی، چاپ سه بعدی فلزی معمولاً ارزان‌تر از CNC است. نقطه شکست{4}}به شدت به پیچیدگی قطعه و مشخصات پردازش پست{5}} بستگی دارد.

لوازم جانبی آلومینیومی پرینت سه بعدی معمولاً به چه پستی{0}} نیاز دارد؟

تنش زدایی/ عملیات حرارتی، حذف ساپورت، تکمیل سطح (بلاستینگ/صیقل دادن/آندایز کردن) و بازرسی (CMM یا اسکن سه بعدی).

چگونه می توانم قیمت ارزان تری برای چاپ سه بعدی فلزی بدون از دست دادن کیفیت دریافت کنم؟

پنج مرحله عملی بالا را دنبال کنید و همیشه یک تفکیک کاملاً تفصیلی درخواست کنید. صرفه جویی تقریباً همیشه از مشخصات هوشمندتر به جای بریدن گوشه های ساخت حاصل می شود.

مراجع

گزارش Wohlers 2024 - wohlers.com

McKinsey & Company: "Additive Manufacturing: The Next Revolution in Industrial Manufacturing" (2023) - mckinsey.com

Fraunhofer IAPT: "ساختارهای هزینه در ساخت افزودنی های فلزی" (2022) - iapt.fraunhofer.de

Additive Manufacturing Journal: "Post{0}}مقایسه هزینه پردازش بین مواد AM فلزی" (2023) - sciencedirect.com/journal/additive-ساخت

ISO/ASTM 52904: مستندات فرآیند ساخت افزودنی - iso.org

ASTM B209: مشخصات استاندارد برای آلومینیوم و آلومینیوم-ورق و صفحه آلیاژی - astm.org

America Makes & ANSI AMSC AM Standardization Map Standard v{0}} america-makes.us

انجمن حمل و نقل امنیتی اروپا (ESTA): به روز رسانی های انطباق زنجیره تامین صنعتی فرامرزی - esta-cash.eu