Saate metallist 3D-printimise hinnapakkumise, mille ehitusmaksumus näib olevat mõistlik, kuid kogusumma hüppab 60–80% kõrgemaks, kui lisatakse järeltöötlus. See stsenaarium valmistab meelehärmi paljudele ostjatele, kes keskenduvad trükkimisetapile ja suhtuvad viimistlemisse kui tagantjärele. Tegelikkuses moodustab järeltöötlus{6}}tööstuslike metallide 3D-printimise rakenduste osade kogukuludest sageli 30–50%. Juhtide mõistmine annab teile tarnijatega läbirääkimistel kontrolli.
See artikkel jaotab metallilisandite tootmise kogukulude jaotuse tegelikud kulutegurid, pöörates erilist tähelepanu sellistele rakendustele nagu 3D-printimise kerge hüdroplokk. See sisaldab praktilisi viise kulude vähendamiseks jõudlust kahjustamata.
Järel{0}}töötlemine ei ole reaüksus, - see on kulude süsteem
Metallist 3D-printimise{0}}järeltöötlemine moodustab üksteisest sõltuvate sammude ahela, millest igaühel on oma kulutegurid. Tüüpiline järjestus sisaldab:
Stressi leevendamine
Toe eemaldamine
Kuumtöötlus või HIP
Mehaaniline töötlemine
Pinna viimistlus
Ülevaatus
Puhastamine või passiveerimine
Erinevad rakendused kaaluvad neid etappe erinevalt. Kergekaalulise 3D-printimise hüdraulikaploki puhul suunavad kitsad sisekanalite tolerantsid ja lekkekindlad nõuded{2}}kulud pigem täppistöötlusele ja survetestimisele, mitte lihtsale rantpritsile.
McKinsey & Company uuringud näitavad, et paljudes tööstuslikes metallide AM rakendustes võib järeltöötlemine ulatuda kuni 50%ni kogu tootmiskuludest. Peamine on käsitleda kogu ahelat terviklikult, selle asemel, et vaadata viimistlust joonealuse märkena.
3D-prinditud hüdroplokkide viimistlusnõuded hõlmavad sageli sisemist puhtust (vastavalt ISO 4406 standarditele) ja täpseid tihenduspindu, mis võimendavad ahela teatud etappe.
Seitse peamist kulutegurit - on selgelt selgitatud
Siin on peamised tegurid, mis mõjutavad metalli 3D-printimise järeltöötlemise{1}}kulutegureid.
Osade geomeetria keerukus (toe maht, sisekanalid) Üleulatuvate osade või keerukate sisemiste omadustega keerulised konstruktsioonid nõuavad rohkem tuge. Nende käsitsi või mehaaniline eemaldamine lisab märkimisväärselt tööd ja aega, eriti raskesti ligipääsetavate kanalitega osade puhul.
Materjali tüüp (titaan vs. roostevaba vs. alumiinium) Erinevad sulamid nõuavad erinevaid kuumtöötluskulusidmetallist 3D printiminetsüklid. Titaan vajab sageli rohkem kontrollitud atmosfääri ja pikemaid protsesse kui 316-liitrine roostevaba teras, mis mõjutab otseselt ahju aega ja maksumust.
Nõutav mõõtmete tolerants Rangemad tolerantsid nõuavad rohkem CNC-töötlusaega. Iga täiendav range{1}}tolerantsi funktsioon pikendab täppisseadmete seadistamist ja tööaega.
Pinnaviimistluse spetsifikatsioonid Liikumine Ra 3,2 µm-lt Ra 0,4 µm-le võib lisapoleerimise, lihvimise või spetsiaalsete viimistlusetappide tõttu tekitada--suuruse kulude hüppe. SLM-i osade pinnatöötluse kulud suurenevad kiiresti peenemate nõuetega.
Kas HIP on vajalik HIP kululisandite tootmine (kuumisostaatpressimine) lisab paljudel juhtudel osa maksumusele 15–25%. See kõrvaldab sisemise poorsuse ja parandab väsimust, muutes selle rõhu{3}}laagri- või ohutuskomponentide jaoks ülioluliseks, kuid teistele valikuliseks.
Kontrollitase Tavaline visuaalne kontroll maksab vähe, kuid CMM (koordinaatmõõtmismasin), CT-skaneerimine või rõhutestimine lisavad märkimisväärseid kulutusi, eriti ühe{0}}ühiku või väikesemahuliste{1}}tellimuste puhul.
Maht/partii suurus Ühiku järeltöötluse{0}}kulu langeb järsult üle ~20 osa, kuna kinnitus, seadistamine ja partii töötlemine amortiseerub rohkemate komponentide lõikes.
Mikshüdraulilised komponendid 3D-printimise teelkannavad{0}}keskmisest-kõrgemaid viimistluskulusid
3D-printimisel kasutatavad hüdraulilised komponendid, nagu kergekaalulised kollektorid või plokid, seisavad silmitsi rangemate pindade tihendamise, rõhuklasside ja sisemise puhtusega (ISO 4406 klass). Need nõuded suurendavad kulusid liidetavate pindade täppistöötluse, sisekanalite põhjaliku jäme eemaldamise ja kinnitatud survetestimise,-mis muudab viimistluse kulukamaks kui vähem nõudlike konstruktsiooniosade puhul.
Kuidas numbrid tegelikult välja näevad: tõeline kulude jaotus
Esindusliku keskmise -keerukusega SLM 316L roostevabast terasest hüdrokollektori (üksikplokk):
Ehitusmaksumus: ~35% kogusummast
Toe eemaldamine + stressi leevendamine: ~12%
Kuumtöötlus: ~10%
Täppistöötlus (tihenduspinnad, pordikeermed): ~22%
Pinnatöötlus + puhastus: ~8%
Ülevaatus (CMM + survekatse): ~10%
Passiveerimine: ~3%
Posti{0}}töötluse osakaal kokku: ~65%.
Suuremate mahtude puhul (nt 50 ühikut) langeb järeltöötluse osa- tavaliselt 40–45%ni, kuna kinnitus- ja seadistuskulud jagunevad. Need arvud põhinevad tüüpilistel tööstuse projektide andmetel ja analüüsidel, nagu Fraunhoferi instituutide metallide AM kulustruktuuride analüüsid.
Reguleeritud eksporditurgude jaoks võib täiendav jälgitavus ja sertifitseeritud testimine (kooskõlastuda selliste organisatsioonide standarditega nagu Euroopa Turvatranspordiühendus – ESTA) lisada vastavuskihi. Kogenud tarnijad lisavad selle vajaduse korral oma standardpakkumisse.
Kui palju metalli järeltöötlemine{0}}maksab? See on väga erinev, kuid ülaltoodud jaotus näitab, miks hinnapakkumised võivad üllatada ostjaid, kes vaatavad ainult ehitushinda.
Sunhingstonesi juhtumiuuring: hüdraulilise kollektori projekti järel{0}}töötluskulude vähendamine 28%
Vedeliku võimsusega originaalseadmete valmistaja vajas partii3D-printimine kerged hüdroplokid316L roostevabast terasest mobiilseadmete jaoks. Teise tarnija esialgne hinnapakkumine näitas kõrgeid järeltöötluskulusid, mis on tingitud liigsetest tugedest (raske käsitsi eemaldamine), üle-määratletud pinnaviimistlusest kõigil pindadel (ainult kriitiliste tihenduspindade asemel) ja üksuse ülevaatusest.
Hüdrauliliste komponentide 3D-printimise tehase ja kohandatud metallist AM-osade tarnijana vaatas Sunhingstones disaini üle. Meeskond optimeeris konstruktsiooni orientatsiooni, et minimeerida tugesid, rakendas Ra 0.8 viimistlust ainult tihendus- ja ühenduspindadele (mujal Ra 3.2) ja partiide kontrolli (üks CMM-i käitamine 10 osa kohta).
Tulemused: 28% vähenemine järel{1}}töötlemise kogukuludes, tarneaeg lüheneb 9 päeva võrra ja tarnimisel ei esinenud survet{3}}.
See projekt demonstreerib, kuidas hüdrauliliste rakendustega kogenud metallist 3D-printimise hulgimüügiteenus võib tänu koostööle mõeldud-AM{2}}disainile märkimisväärset säästmist.
Kuus asja, mida saate praegu teha, et vähendada{0}}järeltöötluskulusid enne tellimuse esitamist
Metallist 3D-printimise järeltöötluse{1}}kulusid saate kontrollida järgmiste praktiliste sammudega.
Jagage tegelikke funktsionaalseid nõudeid - täpsustage, millised pinnad vajavad tõeliselt peent viimistlust, selle asemel, et taotleda kõikjal peegelviimistlust.
Paluge tarnijal protsessi varajases etapis toetuse minimeerimiseks ehitamise orientatsioon üle vaadata.
Määrake tolerantsid ainult siis, kui see on mehaaniliselt vajalik - iga eriti kitsas-tolerantsi funktsioon lisab CNC aega.
Partii suuruse optimeerimine - 5-lt 20-le osale võib amortisatsiooni kaudu märkimisväärselt vähendada ühiku järel{3}}töötluskulusid.
Arutage, kas HIP on tõesti vajalik või piisab teie rakenduse jaoks tavalisest kuumtöötlusest.
Küsige ühekordse summa asemel üksikasjalikku{0}}postitöötluse hinnapakkumist. Usaldusväärne metallist 3D-printimise tootja peaks pakkuma selgeid rikkeid.
Suurim kokkuhoid metallist AM tuleneb protsessi jaoks kavandamisest, mitte ainult hinna läbirääkimistest.
Küsimused, mida esitada igalt metallist 3D-printimise tarnijalt-järeltöötluskulude kohta
Tarnijate hindamisel kasutage seda ostja kontrollnimekirja:
Kas saate esitada{0}}järeltöötluskulude üksikasjaliku jaotuse?
Millised pinnad vajavad minu konkreetse rakenduse jaoks rangeid tolerantse või peent viimistlust?
Kuidas mõjutab partii suurus minu ühiku maksumust?
Kas HIP sisaldub standardhinnas või on hinnas eraldi?
Millised ülevaatusdokumendid on tellimusega kaasas?
Need küsimused aitavad vältida üllatusi. Sunhingstones tegeleb nendega ennetavalt kui kohandatud metallist järelturu osade tarnijaga -, sest kõrgeid arveid on parem vältida kui neid hiljem selgitada.
KKK
Kui suure protsendi metalli 3D-printimise kuludest moodustab-järeltöötlus?
Tavaliselt 30–50% ühe- või väikesemahuliste{2}}osade puhul, langedes suuremate mahtude puhul umbes 40–45%ni. Täpne osakaal sõltub osa keerukusest ja nõuetest.
Miks on metallist 3D-printimise posti{1}}töötlemine nii kallis?
See on töömahukas-, nõuab spetsiaalseid seadmeid (CNC, HIP-anumad, kontrollitööriistad) ja varieerub geomeetria ja materjalitegurite tõttu osaliselt-osade kaupa-.
Kas 3D-prinditud hüdroplokk vajab järel{1}}töötlust?
Jah, alati. Tihenduspinnad, sisekanalite puhtus ja rõhu terviklikkus nõuavad funktsionaalsetele ja ohutusstandarditele vastamiseks töötlemist, viimistlemist, puhastamist ja testimist.
Millist pinnaviimistlust nõuavad 3D-printimisega valmistatud hüdraulilised komponendid?
Oleneb funktsioonist. Tihendus- ja paarituspinnad vajavad usaldusväärseks toimimiseks tavaliselt Ra 0,4–0,8 µm, samas kui mittekriitilistel pindadel võib Ra 3,2 µm või jämedam jääda.
Kuidas saan metalli järeltöötluse{0}}kulusid vähendada?
Järgige ülaltoodud kuue{0}}punkti kontroll-loendit: jagage funktsionaalseid nõudeid, optimeerige orientatsiooni ja tolerantse, tehke arukalt partiisid, seadke kahtluse alla HIP vajalikkus ja nõudke üksikasjalikke hinnapakkumisi.
Mis on HIP ja millal on see metallist 3D-printimisel oma hinda väärt?
Kuum isostaatpressimine (HIP) kasutab kõrget temperatuuri ja rõhku, et kõrvaldada sisemine poorsus ja parandada materjali omadusi, nagu väsimustugevus. See on lisakulu (sageli 15–25%) väärt rõhu-laagrite, väsimus{4}}kriitiliste või-kõrgete ohutuste osade jaoks, kuid see ei pruugi kõigi rakenduste jaoks vajalik olla.
Kas olete valmis kontrollima oma metallist 3D-printimise kulusid?
Järel{0}}töötluse hind ei ole mõistatus. Kui olete draiveritest aru saanud, saate nutikamalt kujundada, tõhusamalt komplekteerida ja esitada õigeid küsimusi. Eesmärk on usaldusväärsed osad, mis läbivad esimest korda - hinnaga, mis muudab teie projekti edukaks.
Hankige ettevõttelt Sunhingstones - üksikasjalik metallist 3D-printimise hinnapakkumine, mille järeltöötlemine-jäetakse ridade kaupa.
Vestluse alustamiseks võtke meiega ühendust päringuvormi, WhatsAppi või meili teel.
Viited
Whlersi aruanne 2024
McKinsey & Company: lisatootmise ülevaated (2023)
Fraunhofer IAPT: kulustruktuurid metallilisandite tootmises (2022)
ISO 4406: Hüdraulikavedeliku võimsus - Puhtuse klassifikatsioon
ASTM F3001 ja ISO/ASTM 52904 standardid
America Makes & ANSI AMSC AM standardimise tegevuskava
European Security Transport Association – ESTA juhised tööstusosade jälgitavuse ja vastavuse kohta