Những phần nào có thể tiết kiệm chi phí tối đa thông qua in 3D kim loại?

1. Hàng không vũ trụ: Những người thụ hưởng chính của các kênh dòng chảy phức tạp và cấu trúc ánh sáng.
Khu vực hàng không vũ trụ là thị trường chính cho in 3D kim loại. Mục tiêu chính của nó là sử dụng tối ưu hóa cấu trúc liên kết để giảm trọng lượng của các cấu trúc và tăng hiệu suất của chúng. Trong sản xuất truyền thống, các mặt hàng như lưỡi tuabin động cơ và vòi phun nhiên liệu phải được đặt cùng nhau từ một số mảnh hoặc được làm bằng các khuôn phức tạp. Tuy nhiên, với in 3D kim loại, chúng có thể được làm tất cả cùng một lúc, cắt giảm thời gian xử lý và chất thải.
Một trường hợp bình thường:
Vòi phun nhiên liệu động cơ Leap từ GE Hàng không kết hợp 20 mảnh riêng biệt thành một phần bằng cách sử dụng in 3D. Điều này làm cho nó nhẹ hơn 25% và rẻ hơn 70% để thực hiện. Phần này bao gồm hợp kim crom coban, cần một quy trình lắp ráp đúc truyền thống với 160 phần . 3 d in, mặt khác, chỉ cần 4 tháng thời gian phát triển, thấp hơn 60% so với phương pháp truyền thống. Ngoài ra, một loại buồng đẩy tên lửa nhất định sử dụng thiết kế tối ưu hóa cấu trúc liên kết cho các kênh làm mát tái tạo. Điều này phá vỡ các rào cản đúc điển hình và giảm 40%chi phí ra mắt.
Logic để tiết kiệm tiền:
Cải thiện tỷ lệ sử dụng vật liệu: Trong sản xuất trừ điển hình, có tới 90% vật liệu bị lãng phí. Trong in 3D, mặt khác, các vật liệu chỉ được thêm vào các khu vực cần chúng. Bạn có thể tăng cường sử dụng các vật liệu đắt tiền như hợp kim titan lên 98%.
Không có chi phí cho khuôn: Khuôn truyền thống cho các khối xi lanh động cơ máy bay có giá 2,3 triệu nhân dân tệ để tạo ra công nghệ khuôn Sand in ấn . 3 d, mặt khác, in trực tiếp khuôn cát. Chi phí của một mảnh chỉ bao gồm chi phí khấu hao vật liệu và thiết bị, cắt giảm chi phí chung của khuôn truyền thống xuống 92%.
Nén chu kỳ R & D: Số lần lặp thiết kế cho các buồng đốt động cơ máy bay đã tăng từ 3 mỗi năm lên 12 mỗi năm. Điều này đã làm cho thử nghiệm và lỗi ít tốn kém hơn vì tạo mẫu nhanh chóng là có thể.
2. Cấy ghép y tế: Một ví dụ về cách tùy chỉnh và làm cho chuỗi cung ứng linh hoạt hơn cho mỗi người
Nhu cầu cá nhân hóa cho cấy ghép trong lĩnh vực y tế phù hợp với các tính năng "Mold -" của in 3D kim loại. Làm khuôn cho cấy ghép truyền thống từ dữ liệu CT của bệnh nhân là một quá trình dài và tốn kém. Tuy nhiên, với in 3D, bạn có thể có "một bệnh nhân, một thiết kế" trong khi vẫn thỏa mãn các tiêu chuẩn tương thích sinh học và hiệu suất cơ học.
Ví dụ, Biomet Zimmer sử dụng in 3D để tạo ra cấy ghép hông nhẹ hơn 66% và cứng hơn 100%. Phần này bao gồm hợp kim titan, và phải mất 6 tháng để thực hiện theo cách truyền thống. Chỉ mất 2 tuần để sử dụng máy in 3D và không cần lưu trữ. Một loại cấy ghép khớp gối cụ thể cũng có cấu trúc mạng giúp điều chỉnh độ xốp của nó, khuyến khích sự tăng sinh tế bào xương và cắt giảm thời gian cần thiết sau khi phẫu thuật 30%.
Logic để tiết kiệm tiền:
Lợi ích của việc làm mọi thứ theo lô nhỏ: Lợi nhuận trên mỗi đơn vị cấy ghép y tế đã tăng 27% so với sản xuất hàng loạt thông thường. Ngoài ra, chế độ sản xuất nhu cầu "in 3D của 3D cắt giảm chi phí hàng tồn kho.
Làm cho chuỗi cung ứng dễ dàng hơn: Sản xuất truyền thống cần 12 bước, chẳng hạn như thiết kế, tạo khuôn, sản xuất thử nghiệm và sửa đổi . 3 D, mặt khác, đi thẳng từ các mô hình kỹ thuật số sang các mặt hàng cuối cùng, cắt thời gian giao hàng từ 4 đến 8 tuần xuống chỉ còn 9 ngày.
Sự đổi mới trong vật liệu làm giảm chi phí: Bột hợp kim titan trong nước rẻ hơn để thực hiện vì dây chuyền sản xuất nguyên tử. Điều này làm cho nó phổ biến hơn để sử dụng trong thiết bị điện tử tiêu dùng.
3. Sản xuất ô tô: Hai bước lớn về phía trước trong việc làm cho xe hơi nhẹ hơn và tốt hơn trong việc hạ nhiệt.
In metal 3D là một công nghệ quan trọng vì ngành công nghiệp ô tô cần sản xuất nhẹ và hiệu quả . 3 d in giúp các công ty ô tô "giảm cân và cải thiện hiệu quả" bằng cách tối ưu hóa các cấu trúc và tích hợp các chức năng. Điều này bao gồm bất cứ điều gì từ các bộ phận động cơ đến các kênh dòng chảy.
Ví dụ, in 3D đã làm cho khung thiết bị hạ cánh mũi của Titanium của máy bay Airbus nhẹ hơn 29% và cứng hơn 100%. Phần này sử dụng công nghệ nóng chảy chùm electron (EBM) để tạo ra những thứ rất chính xác trong chân không, điều này tránh các vấn đề xốp có thể xảy ra với việc đúc truyền thống. Trong lĩnh vực nấm mốc, một công ty nhất định đã cắt giảm 40% chu kỳ đúc phun và tăng tỷ lệ trình độ sản phẩm lên 15% bằng cách sử dụng in 3D để tạo các kênh làm mát phù hợp. Điều này đã thay đổi thị trường từ "cạnh tranh giá" thành "cạnh tranh hiệu quả".
Logic để tiết kiệm tiền:
Nền kinh tế của một cấu trúc phức tạp: Để làm cho các phụ kiện ống động cơ ô tô theo cách thời trang - cũ, bạn cần năm bộ khuôn có giá hơn 500.000 nhân dân tệ. Với in 3D, bạn có thể thực hiện các bộ phận trực tiếp, cắt giảm chi phí của từng thành phần xuống 63%.
Tối ưu hóa sử dụng năng lượng: Quá trình khuôn cát in 3D sử dụng năng lượng ít hơn 40% và giải phóng ít carbon hơn 52% mỗi mảnh so với các phương pháp truyền thống. Điều này phù hợp với xu hướng sản xuất xanh.
Tăng tốc các lần lặp lại R & D: Thời gian cần thiết để tạo ra các vỏ xe máy năng lượng mới đã đi từ 6 tháng đến 6 tuần, điều này đã giúp công ty tận dụng cơ hội thị trường.
4. Tạo khuôn: Một công cụ giảm chi phí bằng cách kết hợp làm mát hình dạng và chức năng
Mold là một công cụ quan trọng trong sản xuất công nghiệp, và nó hoạt động tốt như thế nào có tác động trực tiếp đến chất lượng sản phẩm và tốc độ sản xuất. In 3D kim loại khắc phục các vấn đề về biến dạng và co rút xảy ra khi khuôn truyền thống làm mát không đều bằng cách sử dụng các kênh làm mát phù hợp. Nó cũng cho phép tích hợp nhiều phần.
Một công ty cụ thể đã sản xuất một kênh làm mát phù hợp 3D - cho khuôn sản phẩm nhựa. Điều này cắt giảm thời gian làm mát từ 12 giây xuống còn 7 giây và tỷ lệ biến dạng sản phẩm từ 3% xuống 0,5%. Khuôn được làm bằng thép công cụ H13. Phải mất ba tháng để xây dựng một sản phẩm với sản xuất truyền thống, nhưng chỉ ba tuần với in 3D. Sau đó, không cần hàn và lắp ráp. Ngoài ra, một loại khuôn đúc đặc biệt - sử dụng in 3D để kết hợp 8 phần tử thành 1, giúp giảm 40% trọng lượng và tăng gấp đôi tuổi thọ của khuôn.
Lý do tiết kiệm tiền:
Hiệu quả sản xuất tốt hơn: Kênh làm mát phù hợp cắt giảm thời gian để tạo ra một khuôn phun từ 30% đến 50% và nó cũng cho phép một thiết bị tạo ra nhiều đơn vị hơn 20% mỗi ngày.
Giảm chất thải vật liệu: Trong chế tạo khuôn truyền thống, tỷ lệ mất cát là 15% đến 20%. Với vật liệu khuôn cát in 3D, tỷ lệ sử dụng đã tăng lên hơn 98%.
Giảm chi phí bảo trì: Thiết kế tích hợp cắt giảm trên các đường nối khuôn, tần suất làm sạch và sửa chữa, và chi phí bảo trì hàng năm bằng 120.000 nhân dân tệ.