הדפסת תלת מימד היא טכנולוגיית ייצור מתקדמת עבור חלקים מורכבים, זה יכול ליצור חלקים שכבה אחר שכבה בבת אחת. לשיטה זו יתרונות שונים על פני טכניקות ייצור מסורתיות כמו עיבוד CNC, הזרקה אוֹ יציקה. למרות שהדפסת תלת מימד אינה מסוגלת להחליף שיטות מסורתיות, ישנם יישומים רבים שהדפסת תלת מימד יכולה לספק ייצור מהיר עם דיוק גבוה יוצרים חומרים פונקציונליים.
מְהִירוּת
להדפסת תלת מימד כשיטת ייצור תוסף יש יתרון עיקרי אחד של מהירות. זה יכול לייצר חלקים מורכבים תוך שעות בצורת קובץ CAD. יתרון זה הוא ה אימות מהיר ופיתוח של רעיונות עיצוב. כמו בעבר, ייקח ימים או שבועות להשיג אב טיפוס, ייצור תוסף יכול לספק מודל אמיתי למעצבים תוך שעות. בעוד למדפסות תלת מימד ייקח זמן רב יותר להדפיס חלקים, היכולת של ייצור חלקי קצה פונקציונליים בנפח נמוך או בינוני תציע חיסכון בזמן בהשוואה לטכניקות ייצור מסורתיות. כמו הזרקה זמן ההובלה הוא לפחות שבועות.
ייצור שלב אחד
הדאגה הגדולה ביותר של כל מעצב היא כיצד לייצר חלק בצורה היעילה ביותר. בטכנולוגיות ייצור מסורתיות, יש מספר רב של שלבים שצריך לבצע, סדר השלבים הללו משפיע על האיכות הסופית ויכולת הייצור של העיצוב.
עבור תושבת פלדה מותאמת אישית, שיטות הייצור המסורתיות יתחילו בדגם CAD. לאחר אישור העיצוב, חומרי הפלדה ייחתכו לפרופיל בגודל מתאים, ולאחר מכן ידביקו את הפרופילים הללו למקומם וירתכו אותם ליצירת התושבת אחד אחד. ריתוך פולני לגימור משטח טוב, קדח חור במיקום מתאים. לבסוף, התושבת עוברת התזת חול, יסודה וצביעה למראה טוב יותר.
בעוד שמכונות ייצור ממכרות יכולות לסיים את זה בצעד אחד בלבד, אין מפעיל בצורת אינטראקציה בתהליך הייצור. לאחר סיום עיצוב ה-CAD, אנחנו רק צריכים להעלות אותו למכונה ולהדפיס בשלב אחד למשך כמה שעות. זה יכול להפחית את התלות בשיטות ייצור שונות ולספק שליטה רבה יותר במוצרים הסופיים.
עֲלוּת
ניתן לחלק את עלות הייצור ל-3 קטגוריות: עלות תפעול מכונה, עלות חומר, עלות עבודה. הדפסת תלת מימד בייצור בנפח נמוך היא תחרותית משמעותית בהשוואה לשיטות ייצור מסורתיות. זה זול יותר משיטות חלופיות אחרות לייצור אבות טיפוס עם אימות צורה וכושר, כגון הזרקה. ככל שהנפח גדל, הטכניקות המסורתיות הופכות לחסכוניות יותר ויותר ועלויות ההתקנה הגבוהות מוצדקות על ידי ייצור נפח גדול יותר.
עלות תפעול המכונה
טכנולוגיית הדפסה תלת מימדית תצרוך כמות אנרגיה לייצור חלק אחד בודד, אך עבור חלקי גיאומטריה מורכבים, היא תגרום ליעילות ותפנית גבוהות יותר. בתהליך זה, לעלות תפעול המכונה יש את התרומה הנמוכה ביותר לעלות הכוללת.
עלות חומר
עלות החומר משתנה באופן משמעותי עבור טכנולוגיות הדפסה תלת מימדיות שונות. סלילי נימה למדפסות FDM שולחניות הן $25 לק"ג, בעוד שרף להדפסת SLA הוא כמעט $150 לליטר. החומר לייצור תוסף קשה לבצע השוואה כימתית עם שיטות מסורתיות. עלות החומר היא התרומה העיקרית לעלות ייצור חלקים.
עלות עבודה
להדפסת תלת מימד יש את עלות העבודה הנמוכה ביותר בתהליך הייצור. מלבד לאחר הניתוח, העבודה העיקרית של המפעילים היא לחיצה על כפתור במדפסת תלת מימד. לאחר מכן, המכונה תעקוב אחר תהליך רכב כדי לסיים את ייצור החלקים. בהשוואה לשיטות מסורתיות, שבהן נדרשים מכונאים ומפעילים מיומנים גבוהים, עלות העבודה עבור הדפסת תלת מימד היא כמעט אפסית.
עיצוב מורכבות
להדפסת תלת מימד אין כמעט הגבלה, פעם בהשוואה לתהליך הייצור המסורתי, שכן רכיבים מיוצרים שכבה אחר שכבה. דרישות עיצוב כמו טיוטת מלאך, חתכים תחתונים וגישה לכלי אינן מיושמות בעיצוב הדפסת תלת מימד. למרות שקיימות כמה הגבלות על תכונת הגודל המינימלי, רוב המגבלות הן כיצד לייעל את כיוון ההדפסה, להפחית את תלות התמיכה ואת הסבירות לכשל. זה יגדיל את חופש העיצוב ויאפשר יצירת גיאומטריות מורכבות.
התאמה אישית
הדפסת תלת מימד מאפשרת לא רק יותר חופש עיצובי, אלא גם עיצוב מלא בהתאמה אישית. מכיוון שהדפסת תלת מימד נוכחית מייצרת תמיד חלק בודד בבת אחת, זוהי הדרך המתאימה ביותר לייצור חד פעמי. מושג זה מיושם באופן נרחב בתחום הרפואה והשיניים, כגון תותבות מותאמות אישית, שתלים ועזרי שיניים. ייצור תוסף מאפשר ייצור יחיד וחסכוני של חלקים מותאמים אישית.
קיימות
הדפסת תלת מימד תשתמש רק בנפח מתאים של חומר לייצור חלק. ברוב התהליך, ניתן למחזר חומרי גלם ולעשות בהם שימוש חוזר בייצור הבא, כך שיש מעט מאוד פסולת חומרים. בעוד ששיטות ייצור חסרות, כגון כרסום CNC או חריטה, יסירו כמות של חומרים מבלוקים גולמיים. תוצאה זו לנפח גבוה של פסולת חומר.
הפחתת סיכון
אב טיפוס תקלה יעלה למעצב זמן וכסף, שינוי קטן בתבניות או שיטות ייצור ישפיע על העלות הסופית באופן משמעותי. הדפסת תלת מימד יכולה לייצר אבות טיפוס לפני ציוד השקעה יקר כגון תבניות, ג'יג'ים. על מנת לאמת את התכנון ולמנוע את הסיכון, בנה ביטחון לפני ייצור המוני גדול.