Khách hàng trong ngành khuôn mẫu có sẵn sàng chấp nhận khuôn in 3D không?

一, Kịch bản ứng dụng: chuyển từ “thử những điều mới” sang “nhu cầu thiết yếu”
1. Khuôn ép: cách sử dụng tốt nhất của làm mát phù hợp
Hơn 95% công nghệ in 3D được sử dụng trong ép phun, khiến nó trở thành lĩnh vực có tỷ lệ thâm nhập cao nhất. Kênh làm mát tuyến tính trong các khuôn cũ có thể dễ dàng làm cho các bộ phận đúc phun nguội không đều, điều này có thể dẫn đến các vấn đề như cong vênh và co ngót. Với "hình dạng sau khi làm mát", các kênh làm mát vừa khít với hình dạng của sản phẩm, tạo ra một mạng lưới truyền nhiệt đều. Ví dụ, một khuôn nội thất ô tô nào đó đã cắt giảm thời gian làm mát từ 21,73 giây xuống còn 17 giây bằng cách in 3D một ống dẫn phù hợp. Nó cũng cắt giảm 40% chu kỳ ép phun và chi phí cho một sản phẩm là 110.000 nhân dân tệ. Các công ty ép phun là những công ty đầu tiên sử dụng khuôn in 3D vì họ trực tiếp nâng cao hiệu quả sản xuất.

2. Khuôn đúc khuôn: tiến bộ công nghệ trong cài đặt áp suất cao-
Khuôn đúc-áp suất-cao phải có khả năng xử lý nhiệt độ cao, áp suất cao và các cú sốc nhiệt lặp đi lặp lại. Các phương pháp truyền thống cần hệ thống làm mát phức tạp và công nghệ in phun bôi trơn định kỳ. 3D cải thiện thiết kế các kênh làm mát, giảm nhu cầu phun và giúp khuôn bền lâu hơn. Ví dụ: khi sử dụng các phần chèn in 3D trong một khuôn đúc khuôn hợp kim nhôm nhất định, tần suất phun giảm 30% và tuổi thọ của khuôn tăng từ 20.000 lên 50.000 lần. Ngành kinh doanh đúc khuôn có những tiêu chuẩn khắt khe về cách thức hoạt động của vật liệu, nhưng hiệu quả đạt được nhờ làm mát phù hợp đang dần thuyết phục khách hàng chấp nhận các giải pháp thay thế in 3D.

3. Các bộ phận có kết cấu phức tạp: vượt quá giới hạn gia công thông thường
In 3D có những lợi ích khác biệt nhất định đối với các bộ phận khuôn khó gia công bằng các phương pháp truyền thống như gia cố sâu, thành mỏng và cấu trúc không đồng đều. Ví dụ: khuôn vỏ thuốc lá điện tử nhất định có hình dạng phức tạp cần được kẹp nhiều lần và có tỷ lệ phế liệu cao khi làm theo cách-cũ. Nhưng sau khi đúc in 3D trực tiếp, tỷ lệ năng suất tăng lên 98% và thời gian cần thiết để tạo ra thứ gì đó giảm xuống 50%. 3In D cũng có thể thực hiện "sản xuất kết hợp", nghĩa là ghép và in các cấu trúc phức tạp trên đế gia công để tiết kiệm nhiều tiền hơn.

2, Lợi thế về chi phí: Chuyển từ "Chi phí cao" sang "Giá trị toàn chu kỳ"
1. So sánh chi phí của từng hạng mục: Tính kinh tế trong các tình huống theo lô nhỏ
Chi phí chế tạo một khuôn in 3D kim loại duy nhất vẫn cao hơn từ 7 đến 12 lần so với các phương pháp truyền thống, tuy nhiên khoảng cách này sẽ nhanh chóng được thu hẹp đối với sản xuất hàng loạt nhỏ và sản xuất theo yêu cầu. Chẳng hạn, một khách hàng cần 5 bộ khuôn, nhưng sau khi sử dụng in 3D để cải tiến thiết kế, chỉ cần 2 bộ là đủ đáp ứng nhu cầu năng lực sản xuất. Điều này giúp tiết kiệm 3 bộ giá khuôn để trang trải chi phí in 3D. Ngoài ra, in 3D cắt giảm chi phí mở khuôn và giảm chi phí chung của các sản phẩm sản xuất ít hơn 5000 chiếc mỗi năm.

2. Chi phí cho toàn bộ vòng đời: lợi ích của việc tạo ra thứ gì đó hiệu quả hơn không phải lúc nào cũng rõ ràng.
Lợi ích của khuôn in 3D không chỉ là giảm chi phí sản xuất; chúng cũng làm cho toàn bộ cuộc đời trở nên hiệu quả hơn. Ví dụ: khi in 3D các kênh nước phù hợp cho một khuôn bộ phận ô tô nhất định, chu kỳ ép phun đã cắt giảm 25%, mức sử dụng thiết bị tăng 15% và chi phí điện giảm hơn 200.000 nhân dân tệ mỗi năm. Đồng thời, tính nhất quán làm mát tốt hơn đã cắt giảm tỷ lệ phế liệu từ 5% xuống 1%, giúp tiết kiệm 30 tấn nguyên liệu mỗi năm. Bản thân chiếc khuôn có thể không đắt hơn nhiều so với những lợi ích tiềm ẩn này.

3. Nội địa hóa nguyên liệu: yếu tố chính giúp giảm chi phí
Khuôn in 3D ban đầu sử dụng bột từ các nước khác, chiếm tới 60% chi phí nguyên liệu. Giá nguyên liệu đã giảm 40% kể từ khi 18Ni300, CX và các loại bột thép khuôn khác trong nước trở nên trưởng thành hơn. Hiệu suất của chúng bây giờ gần bằng với bột nhập khẩu. Ví dụ: tấm lót khuôn in bằng bột-được sản xuất tại Hoa Kỳ phù hợp với tiêu chuẩn thép H13 về khả năng chống ăn mòn, độ cứng và các yếu tố khác nhưng chi phí chỉ bằng 60% số đó. Quá trình bản địa hóa vật liệu đang chuyển các khuôn in 3D từ{15}}cao cấp được tùy chỉnh sang thị trường phổ thông.

3, Thử thách kỹ thuật: Chuyển từ “Có sẵn” sang “Dễ sử dụng”
1. Độ chính xác và chất lượng bề mặt: nhu cầu xử lý hậu kỳ
Khuôn in 3D phải được-xử lý sau để phù hợp với tiêu chuẩn khuôn, bao gồm độ chính xác ban đầu là ± 0,2mm và độ nhám bề mặt Ra8-12. Điều này có thể được thực hiện bằng cách phun cát và đánh bóng. Ví dụ: một khuôn ép phun có độ bóng cao cụ thể phải đáp ứng tiêu chuẩn đánh bóng A1, yêu cầu 5 quy trình truyền thống. Mặt khác, một vật thể in 3D có thể đạt được tiêu chuẩn chỉ với hai quy trình sử dụng gói tham số quy trình đặc biệt. Chi phí xử lý sau cao hơn, mặc dù công nghệ như phun cát tự động và gia công chính xác CNC đang dần làm cho quy trình này nhanh hơn và rẻ hơn.

2. Đặc tính vật liệu: Điều gì xảy ra khi mọi thứ trở nên quá nóng
Một số vật liệu được sử dụng trong in 3D không hoạt động tốt ở nhiệt độ cao. Ví dụ, khuôn làm bằng nhựa cảm quang có xu hướng thay đổi hình dạng khi nhiệt độ tăng lên trên 260 độ và tuổi thọ ít hơn 100 lần. Một số vật liệu, như thép H13 đời đầu, vẫn bị hỏng ngay cả khi khuôn in 3D kim loại có thể xử lý nhiệt độ cao. Nhưng với sự phát triển của các vật liệu-hiệu suất cao như thép lão hóa martensitic và hợp kim gốc niken-, khuôn in 3D-giờ đây có thể phù hợp với hầu hết các nhu cầu về ép phun và đúc khuôn-. Ví dụ: khuôn dành cho cánh động cơ máy bay sử dụng hợp kim làm từ niken-được in 3D hoạt động tốt ở nhiệt độ 1200 độ.

3. Tiêu chuẩn ngành: từ khuôn in 3D “theo kinh nghiệm” đến “theo tiêu chuẩn” không có bất kỳ hướng dẫn tiêu chuẩn nào về thiết kế, thông số quy trình, kỹ thuật kiểm tra, v.v. Thay vào đó, chúng phụ thuộc vào những gì mỗi công ty đã học được. Chẳng hạn, một khách hàng không thể in vì góc treo sai, trong khi một khách hàng khác lại vứt khuôn vì không đủ chỗ để gia công chính xác. Ngành công nghiệp đang thúc đẩy tiêu chuẩn hóa xây dựng để giải quyết vấn đề này. Ví dụ: Kaiben 3D chịu trách nhiệm phát triển các tài liệu như "Đặc điểm kỹ thuật thiết kế đường thủy theo hình dạng 3D" và "Đặc điểm kỹ thuật quy trình in khuôn thép", biến kiến ​​thức công nghiệp thành các giải pháp có thể được sử dụng nhiều lần.