Jaki jest koszt konserwacji metalowych form do druku 3D?

一, Koszt utrzymania sprzętu: pełna inwestycja od sprzętu po oprogramowanie
1. Zużycie i obciążenie kluczowych części oraz utrata wartości sprzętu
Sprzęt do drukowania 3D z metalu, taki jak sprzęt w technologii SLM i EBM, jest bardzo drogi. Najlepsze modele mogą kosztować miliony juanów, a koszt amortyzacji stanowi dużą część kosztów utrzymania. Na przykład Platinum BLT-S800 ma 8 laserów,-zwierciadła o wysokiej precyzji, komory próżniowe i inne ważne części. Lasery (które wytrzymują około 20 000 godzin) i lustra (które wytrzymują około 50 000 godzin) to dwie kluczowe części, które należy regularnie wymieniać po-długoterminowym użytkowaniu. Studium przypadku producenta części lotniczych pokazuje, że wymiana głównych części kosztuje 40% rocznego kosztu konserwacji jednego urządzenia, a wymiana laserów to ponad 60% całkowitego kosztu wszystkich części.

2. Inteligentne zarządzanie i konserwacja, które zapobiegają problemom, zanim one wystąpią
Firmy muszą wdrożyć system konserwacji zapobiegawczej, aby ograniczyć straty spowodowane nagłymi awariami powodującymi przestoje. Na przykład czujniki IoT mogą monitorować temperaturę urządzenia, wibracje, moc i inne czynniki w czasie rzeczywistym, a algorytmy sztucznej inteligencji mogą wykorzystywać te dane do odgadnięcia, kiedy mogą wystąpić problemy. Pewna firma produkująca formy do samochodów po zastosowaniu tej techniki zmniejszyła liczbę awarii sprzętu o 35% i koszty konserwacji o 20%. Ponadto rozwój systemów współdzielenia urządzeń, takich jak sieć produkcji na żądanie firmy 3D Systems, ułatwił dzielenie wydatków na utrzymanie poszczególnych urządzeń poprzez gromadzenie personelu zajmującego się konserwacją.

3. Aktualizowanie oprogramowania i dbanie o bezpieczeństwo danych
Drukowanie 3D metalu wymaga oprogramowania do projektowania (takiego jak SolidWorks lub Magics) i oprogramowania do krojenia (takiego jak Autodesk Netfabb). Koszt licencjonowania i aktualizacji tych programów powinien być uwzględniony w budżecie na utrzymanie. Studium przypadku firmy produkującej implanty medyczne pokazuje, że wydatki na aktualizację oprogramowania stanowią około 15% całkowitych rocznych kosztów utrzymania. Jednak po modernizacji usprawnienie procesu drukowania może zwiększyć zużycie materiału o 10%, co może pomóc w pokryciu części kosztów. Jednocześnie wydawanie pieniędzy na ochronę danych (np. szyfrowaną transmisję i tworzenie kopii zapasowych w chmurze) to także ukryty koszt, którego nie można przeoczyć, szczególnie w obszarach wymagających dużego bezpieczeństwa, takich jak przemysł lotniczy.

2, Koszt zarządzania materiałami: uczynienie całego procesu od zakupu do recyklingu tak wydajnym, jak to tylko możliwe
1. Cena i stabilność łańcucha dostaw proszków metali
Głównym materiałem używanym do wykonywania form do druku 3D jest proszek metalowy. Na jego cenę duży wpływ mają zmiany na rynku surowców, metody produkcji i kryteria czystości. Na przykład proszek ze stopu tytanu może kosztować dziesiątki razy więcej niż zwykłe materiały z tworzyw sztucznych. Ponadto zmiany w rozkładzie wielkości cząstek i płynności u różnych dostawców mogą powodować różnice w jakości druku. Studium przypadku pewnego projektu formy łopatki silnika lotniczego pokazuje, że podpisywanie-długoterminowych umów z dostawcami, blokowanie cen proszku i optymalizacja partii zaopatrzenia obniża koszty materiałów o 18%.

2. Stopień wykorzystania proszku i technologia jego recyklingu
Przed recyklingiem niestopiony proszek używany w druku 3D w metalu należy przesiać, wysuszyć i poddać innej obróbce. Jednak wielokrotny recykling sprawi, że cząstki będą większe i doda więcej tlenu, co może pogorszyć jakość druku. Pewien producent form złączy samochodowych wykorzystuje system zarządzania proszkiem w-pętli zamkniętej, który monitoruje stan proszku w czasie rzeczywistym i automatycznie zmienia współczynnik recyklingu. Zwiększa to stopień wykorzystania proszku z 75% do 92% i obniża koszt materiałów na pojedynczą formę o 25%. Ponadto nowe sposoby wytwarzania proszków, takie jak atomizacja gazowa, umożliwiają wytwarzanie proszków bardziej kulistych, co ogranicza rozpryskiwanie się podczas drukowania i czyni je jeszcze lepszymi.

3. Koszty zużycia gazu pomocniczego i energii
Aby zapobiec rdzewieniu metalu, drukowanie 3D musi odbywać się w środowisku gazu obojętnego, takiego jak argon. Koszt argonu stanowi od 5% do 15% całkowitego kosztu druku, a jego ilość zależy od procesu drukowania i tego, jak dobrze uszczelniony jest sprzęt. Zmieniając ustawienia drukowania, takie jak cieńsze warstwy i większą prędkość skanowania, w pewnym projekcie formy ze stopu aluminium zmniejszono zużycie argonu o 30%. Jednocześnie korzystanie z urządzeń-oszczędzających energię, takich jak drukarki EBM z systemami odzyskiwania energii, może pomóc w obniżeniu wydatków na energię. Studium przypadku pokazuje, że koszt zużycia energii przez pojedynczą formę jest zmniejszony o 40% w porównaniu do konwencjonalnego sprzętu.

3, Optymalizacja kosztów procesu: Zarządzanie odchudzone od zmiany parametrów do kontroli jakości
1. Znalezienie najlepszych parametrów procesu i kosztów wypróbowania rozwiązań
Na jakość i koszt druku 3D z metalu bezpośrednio wpływają takie czynniki, jak moc lasera, prędkość skanowania i grubość warstwy. Na początku projektu polegającego na wykonaniu formy do tarczy turbiny lotniczej wskaźnik niepowodzeń drukowania sięgał 30% z powodu nieprawidłowego ustalenia parametrów. Każda próba i błąd formy kosztuje ponad 50 000 juanów. Firma ograniczyła koszty prób i błędów do mniej niż 5%, korzystając z rozwiązań do optymalizacji procesów opartych na sztucznej inteligencji, takich jak system produkcyjny rozwiązań 3D. Jednocześnie wydajność drukowania wzrosła o 20%.

2. Koszty-przetwarzania końcowego i modernizacji automatyzacji
Metalowe formy do drukowania 3D często wymagają obróbki po ich wykonaniu, co może obejmować obróbkę cieplną, precyzyjną obróbkę CNC i polerowanie. Te kroki mogą zwiększyć całkowity koszt formy o 15% do 30%. Jedna z firm produkujących formy wtryskowe do samochodów skróciła czas potrzebny na wykończenie form z 72 do 24 godzin i obniżyła koszty pracy o 60%, dodając zautomatyzowane-linie do obróbki końcowej, takie jak pięcioosiowe-obrabiarki CNC i zrobotyzowane systemy polerskie. Korzystanie-z technologii monitorowania in situ, takiej jak kamery na podczerwień i czujniki jeziorka, również można od razu wykryć błędy w druku, co ogranicza potrzebę{{12}poprawek po obróbce.

3. Koszty badań i kontroli jakości
Aby sprawdzić jakość metalowych form do druku 3D, potrzebujesz bardzo dokładnych narzędzi, takich jak tomografia komputerowa i przyrządy do pomiaru współrzędnościowego. Narzędzia te stanowią od 10% do 20% całkowitych kosztów konserwacji. Dla konkretnego projektu formy implantu medycznego utworzono cyfrowy system zarządzania jakością (taki jak oprogramowanie QMS). System ten automatycznie zbiera i analizuje dane o wykryciach, co przyspiesza proces o 50%. Statystyczna kontrola procesu (SPC) również obniżyła odsetek defektów z 2% do 0,5%.

4, Koszty kontroli środowiska: inwestycje zgodne z przepisami, od utrzymywania stabilnej temperatury i wilgotności po pozbycie się śmieci
1. Wymagania dotyczące środowiska produkcyjnego i inwestycji w urządzenia
Druk 3D w metalu wymaga bardzo specyficznych warunków dotyczących temperatury, wilgotności i czystości. Potrzebuje także takich rzeczy, jak warsztaty ze stałą temperaturą i wilgotnością oraz sprzęt do oczyszczania powietrza. Firma-zajmująca się wysokiej klasy samochodami niestandardowymi przeprowadziła studium przypadku i odkryła, że ​​koszt kontroli środowiskowej w jej warsztacie zajmującym się drukiem 3D wynosi 12% całkowitego rocznego kosztu utrzymania. Jednakże dzięki optymalizacji układu warsztatu (na przykład poprzez zastosowanie lokalnych jednostek oczyszczania) i inteligentnym systemom kontroli temperatury zużycie energii spadło o 25%.

2. Pozbywanie się śmieci i przestrzeganie zasad ochrony środowiska
Aby przestrzegać zasad ochrony środowiska, pozostałości po drukowaniu 3D w metalu, takie jak niestopiony proszek i konstrukcje nośne, należy sortować i poddawać recyklingowi. Pewien producent form do samolotów stworzył mechanizm umożliwiający recykling i ponowne wykorzystanie 95% proszku metalu i 80% składników pomocniczych. Współpracuje także z wyspecjalizowanymi firmami zajmującymi się ochroną środowiska w celu pozbycia się odpadów niebezpiecznych, co obniża koszty przestrzegania przepisów o 30% rocznie.