هل العملاء في صناعة القوالب على استعداد لقبول القوالب المطبوعة ثلاثية الأبعاد؟

ثانيا، سيناريو التطبيق: الانتقال من "تجربة أشياء جديدة" إلى "الاحتياجات الأساسية"
1. قالب الحقن: أفضل استخدام للتبريد المطابق
يتم استخدام أكثر من 95% من تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد في القولبة بالحقن، مما يجعلها المجال الذي يتمتع بأعلى معدل اختراق. يمكن لقناة التبريد الخطية في القوالب القديمة أن تتسبب بسهولة في تبريد الأجزاء المصبوبة بالحقن بشكل غير متساوٍ، مما قد يؤدي إلى مشاكل مثل الالتواء والانكماش. من خلال "الشكل التالي للتبريد"، تتناسب قنوات التبريد مع شكل المنتج، مما يؤدي إلى إنشاء شبكة لتوزيع الحرارة بالتساوي. على سبيل المثال، قام قالب داخلي معين للسيارات بتقليل وقت التبريد من 21.73 ثانية إلى 17 ثانية عن طريق الطباعة ثلاثية الأبعاد لقناة امتثالية. كما أنها خفضت دورة القولبة بالحقن بنسبة 40% وتكلفة القطعة الواحدة بمقدار 110.000 يوان. كانت شركات القولبة بالحقن أول من استخدم قوالب الطباعة ثلاثية الأبعاد لأنها حسنت بشكل مباشر كفاءة الإنتاج.

2. قوالب الصب: التقدم التكنولوجي في إعدادات الضغط العالي-.
-يجب أن تكون قوالب الصب ذات الضغط العالي-قادرة على التعامل مع درجات الحرارة المرتفعة، والضغوط العالية، والصدمات الحرارية المتكررة. تحتاج الطرق التقليدية إلى أنظمة تبريد معقدة وتزييت بالرش بشكل دوري. 3تعمل تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد على تحسين تصميم قنوات التبريد، وتقليل الحاجة إلى الرش، وتجعل القوالب تدوم لفترة أطول. على سبيل المثال، عندما تم استخدام إدخالات الطباعة ثلاثية الأبعاد في قالب معين من قوالب صب سبائك الألومنيوم-، انخفض تردد الرش بنسبة 30%، وارتفع عمر القالب من 20000 إلى 50000 مرة. يتمتع قطاع صب القوالب - بمعايير صارمة فيما يتعلق بكيفية عمل المواد، ولكن مكاسب الكفاءة التي تأتي من التبريد المطابق تعمل ببطء على إقناع العملاء بقبول بدائل الطباعة ثلاثية الأبعاد.

3. الأجزاء الهيكلية المعقدة: تتجاوز حدود المعالجة النموذجية
تتمتع الطباعة ثلاثية الأبعاد ببعض الفوائد المميزة لأجزاء القالب التي يصعب العمل بها باستخدام الطرق التقليدية مثل التعزيز العميق والجدران الرقيقة والهياكل غير المستوية. على سبيل المثال، قالب معين لقشرة السجائر الإلكترونية له شكل معقد يحتاج إلى التثبيت عدة مرات وله معدل خردة مرتفع عند تصنيعه بالطريقة-القديمة. ولكن بعد الطباعة المباشرة ثلاثية الأبعاد، ارتفع معدل الإنتاج إلى 98% وانخفض الوقت المستغرق لصنع شيء ما بنسبة 50%. 3يمكن للطباعة ثلاثية الأبعاد أيضًا إجراء "التصنيع المختلط"، وهو ما يعني تطعيم وطباعة الهياكل المعقدة على قواعد مُشكَّلة آليًا لتوفير المزيد من المال.

2، ميزة التكلفة: الانتقال من "التكلفة العالية" إلى "قيمة الدورة الكاملة"
1. مقارنة تكاليف العناصر الفردية: الاقتصاد في حالات الدفعات الصغيرة
لا تزال تكلفة صنع قالب طباعة ثلاثي الأبعاد معدني واحد أعلى بـ 7 إلى 12 مرة من تكلفة الطرق التقليدية، إلا أن هذه الفجوة تغلق بسرعة بالنسبة للدفعات الصغيرة والإنتاج المخصص. على سبيل المثال، يحتاج العميل إلى 5 مجموعات من القوالب، ولكن بعد استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد لتحسين التصميم، هناك حاجة إلى مجموعتين فقط لتلبية احتياجات الطاقة الإنتاجية. وهذا يوفر 3 مجموعات من أسعار القوالب التي تغطي تكلفة الطباعة ثلاثية الأبعاد. كما أن الطباعة ثلاثية الأبعاد تقلل من تكاليف فتح القوالب وتخفض التكاليف الإجمالية للمنتجات التي تصنع أقل من 5000 قطعة سنويًا.

2. تكلفة دورة الحياة بأكملها: فوائد صنع شيء أكثر كفاءة ليست واضحة دائمًا.
إن فوائد قوالب الطباعة ثلاثية الأبعاد تتجاوز تكاليف التصنيع المنخفضة فحسب؛ كما أنها تجعل العمر كله أكثر كفاءة. على سبيل المثال، عند الطباعة ثلاثية الأبعاد لقنوات المياه المتوافقة لقالب جزء معين من السيارة، تم تقليل دورة التشكيل بالحقن بنسبة 25%، وارتفع استخدام المعدات بنسبة 15%، وانخفضت نفقات الكهرباء بأكثر من 200000 يوان سنويًا. وفي الوقت نفسه، أدى اتساق التبريد الأفضل إلى خفض معدل الخردة من 5% إلى 1%، مما يوفر 30 طنًا من المواد سنويًا. قد لا يكلف القالب نفسه أكثر بكثير من هذه الفوائد الخفية.

3. توطين المواد: عامل رئيسي في خفض التكاليف
استخدمت قوالب الطباعة ثلاثية الأبعاد المبكرة مساحيق من بلدان أخرى، والتي شكلت ما يصل إلى 60% من تكلفة المواد. لقد انخفضت أسعار المواد بنسبة 40% منذ أن أصبحت مساحيق الفولاذ القالب 18Ni300 وCX ومساحيق الفولاذ الأخرى أكثر نضجًا. أدائها الآن قريب من أداء المساحيق المستوردة. على سبيل المثال، فإن قالب المسحوق المطبوع-المدخل في الولايات المتحدة يتوافق مع معيار الفولاذ H13 لمقاومة التآكل والصلابة وعوامل أخرى، ولكنه لا يتكلف سوى 60% من ذلك. يؤدي توطين المواد إلى نقل قوالب الطباعة ثلاثية الأبعاد من-النهاية العالية المخصصة إلى السوق السائدة.

3، التحدي التقني: الانتقال من "متاح" إلى "سهل الاستخدام"
1. الدقة وجودة السطح: الحاجة إلى -المعالجة اللاحقة
يجب أن تتم معالجة قالب الطباعة ثلاثية الأبعاد-بشكل لاحق ليتوافق مع معايير القالب، والتي تتضمن دقة أولية تبلغ ± 0.2 مم وخشونة سطح تبلغ Ra8-12. ويمكن القيام بذلك عن طريق السفع الرملي والتلميع. على سبيل المثال، يجب أن يفي قالب قولبة الحقن عالي اللمعان- بمعيار التلميع A1، والذي يتطلب خمسة إجراءات تقليدية. من ناحية أخرى، يمكن للكائن المطبوع ثلاثي الأبعاد أن يحقق المعيار من خلال عمليتين فقط باستخدام حزمة معلمات عملية خاصة. تكاليف ما بعد المعالجة أكثر، على الرغم من أن التكنولوجيا مثل السفع الرملي الآلي والآلات الدقيقة باستخدام الحاسب الآلي تجعل هذا الإجراء أسرع وأرخص ببطء.

2. خصائص المواد: ماذا يحدث عندما تصبح الأشياء ساخنة للغاية
بعض المواد المستخدمة في الطباعة ثلاثية الأبعاد لا تعمل بشكل جيد في درجات الحرارة المرتفعة. على سبيل المثال، تميل القوالب المصنوعة من الراتنج الحساس للضوء إلى تغيير شكلها عندما ترتفع درجة الحرارة فوق 260 درجة وتستمر لأقل من 100 مرة. لا تزال بعض المواد، مثل الفولاذ H13 المبكر، تنكسر حتى لو كانت قوالب الطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد قادرة على تحمل درجات الحرارة المرتفعة. ولكن مع ظهور المواد-عالية الأداء مثل الفولاذ المعتق المارتنسيتي والسبائك القائمة على النيكل-، يمكن للقوالب المطبوعة ثلاثية الأبعاد-الآن أن تناسب معظم احتياجات القولبة بالحقن والصب بالقالب-. على سبيل المثال، يستخدم قالب شفرة محرك طائرة سبيكة أساسها -نيكل مطبوعة ثلاثية الأبعاد- تعمل بشكل جيد عند درجة حرارة 1200 درجة.

3. معايير الصناعة: من قوالب الطباعة ثلاثية الأبعاد "المعتمدة على الخبرة" إلى "المعتمدة على المعايير" لا تحتوي على أي إرشادات قياسية للتصميم، ومعلمات العملية، وتقنيات الاختبار، وما إلى ذلك. وبدلاً من ذلك، فإنها تعتمد على ما تعلمته كل شركة. على سبيل المثال، لم يتمكن أحد العملاء من الطباعة لأن زاوية التعليق كانت خاطئة، بينما تخلص عميل آخر من القالب لأنه لم يكن هناك مساحة كافية للتصنيع الدقيق. وتضغط الصناعة من أجل توحيد البناء لحل هذه المشكلة. على سبيل المثال، كانت شركة Kaiben 3D مسؤولة عن تطوير مستندات مثل "مواصفات تصميم الشكل ثلاثي الأبعاد للمجاري المائية" و"مواصفات عملية طباعة الفولاذ القالب"، والتي تحول المعرفة الصناعية إلى حلول يمكن استخدامها مرارًا وتكرارًا.