מה עדיף בין הדפסה תלת מימדית לבין הזרקה?

ג'ק שקר מומחה לעיבוד שבבי CNC

מתמחה ב כרסום CNC, מפנה CNC, הדפסת 3D, יציקת אורטאן, ו ייצור פח מתכת שירותים.


בעת תכנון חלקי פלסטיק לייצור, התהליך שאתה מתכוון לייעל תלוי בגורמים רבים, כגון הגיאומטריה של החלקים, כמות, תפקוד, חומר ומיקום במחזור הפיתוח. הדפסת תלת מימד ודפוס הזרקה הם שני תהליכי ייצור מובילים; עם זאת, טרם הוחלט איזו גישה עדיפה. כתוצאה מכך, במאמר זה, נדון ביתרונות ובתנאי השימוש של שני תהליכים אלה.

מה היתרונות של הדפסת 3D?

הנה חלק מהיתרונות המשמעותיים הקשורים להדפסת תלת מימד:

  1. מהיר ורב-תכליתי

הדפסת תלת מימד מומלצת ליצירת אב טיפוס מדויקת וניתנת לשחזור וייצור של חלקים לשימוש קצה בנפח נמוך כדי להבטיח אספקה מהירה יותר של הרכיבים. אין ספק, הטכנולוגיה של הדפסת תלת מימד שייכת במקור לאבי טיפוס מהיר של חלקים. אבל כעת זה התגלה כייצור בר קיימא עבור חלקי ייצור לשימוש קצה הנתמכים על ידי חומרים ותהליכים מתקדמים.

  1. עיצוב גיאומטריות מורכבות

לייצור חלקים פשוטים יחסית בגיאומטריה, הזרקה או עיבוד CNC עשויים להיות פתרון מתאים וחסכוני יותר. אבל עבור גיאומטריות מורכבות אורגניות ומורכבות, חלקים הדורשים איטרציות מרובות וחלקי פלסטיק בגודל קטן, הדפסת תלת מימד עשויה להיות פתרון עדיף. בדרך כלל, גישת הייצור המוסף מציעה חופש עיצובי גדול יותר מאשר גישות הזרקה או גישות ייצור קונבנציונליות. עם זאת, התנאי הוא שתהליך התכנון בוצע ביעילות מכיוון שאם לא כן, מידת החופש עלולה להיות יקרה יותר וגוזלת זמן רב יותר עבור היצרנים.

  1. שילוב מכלול חלקים

כפי שנדון לעיל, היתרון המשמעותי ביותר של AM הוא בכך שהוא מציע חופש ניכר לתכנון גיאומטריות חלקים מורכבות. יחד עם זאת, היכולת לאחד מכלולי חלקים קיימים, שבדרך כלל עשויים מחלקים רבים, למקשה אחת היא יתרון משמעותי נוסף שמציעה הדפסת תלת מימד. בסופו של דבר, זה מוביל לביטול עלויות ההרכבה. לדוגמה, נדרשת פחות עבודה, עלויות התפעול מופחתות, והסיכויים לכישלון בכל נקודה נמוכים יותר.

  1. עמידות גבוהה של חלקים בקל משקל

החומרים התוספים המשמשים בהדפסת תלת מימד מציעים עמידות מצוינת תוך שהם קלים במשקל. זו הסיבה שמאחורי השימוש בחלקים מודפסים בתלת מימד במגזרי התעופה והרכב. למרות שאנו מחשיבים את החומר הפלסטי רק כתוסף בפוסט זה, אלומיניום מודפס (ALSi10Mg) הוא גם אחד החומרים המאומצים ביותר לייצור חלקים לשימוש קצה.

  1. אפשרות התאמה אישית

הגמישות להתאמה אישית בחלקים מודפסים בתלת מימד היא יתרון בולט נוסף של ייצור תוסף. לפי קווים אלו, ייצור חלקים לשימוש קצה בעלי נפח נמוך, כולל מכשירים רפואיים הממוקדים במטופל, ציוד לביש וחלקי תעופה וחלל בנפח נמוך, נראה אידיאלי באמצעות הדפסת תלת מימד. יתרה מכך, אפשרויות ההתאמה האישית הזמינות עם AM הן חסרות תקדים מכיוון שהיא מאפשרת שחזור של חלקים בנפח נמוך, שנוצקו בעבר או יצוקים.

מהם היתרונות של הזרקה?

להזרקה יש גם כמה יתרונות הקשורים לשימוש כתהליך ייצור:

  1. מחיר נמוך יותר

יעילות עלות היא יתרון משמעותי של הזרקה. לדוגמה, עלות העיבוד של תבנית אלומיניום נעה בין $5000 ל-$80,000, בהתאם לעיצוב החלק ומספר הרכיבים הנדרשים. בהתאם לכך, אם אתם מחפשים ייצור בקנה מידה גדול של יצירה ספציפית, עלות האבזור של התבנית תהיה מרוצה מהגידול בכמות.

  1. מגוון רחב של מבחר חומרים

חומרי הגלם המשמשים בהזרקה הם שרפים תרמופלסטיים, אלסטומרים ואפשרויות גומי סיליקון נוזלי. בטווח זה, אלפי חומרים נכנסים לקטגוריית החומרים המשמשים בתהליך הייצור המבוצע באמצעות הזרקה. לעומת זאת, זמינים רק חומרים מעטים שניתן להשתמש בהם בהדפסת תלת מימד. בנוסף, הזמינות של מגוון רחב הרבה יותר של חומרים זה הופכת את ההזרקה לתהליך הייצור המפורסם והמאומץ ביותר על ידי תעשיות רבות. בהקשר זה, ניתן לשלוט בתכונות, בפונקציות, ביישומים של החלקים גם בתוספת חומר רצוי כחומר גלם.

  1. נפחים גדולים

בין הרבה יתרונות של הזרקה, כושר הייצור בגישה זו הופך להיות גבוה מדי. לאחר ההשקעה הראשונית בכלי תבניות, ניתן להשתמש בתבנית לייצור אלפי חלקים במגוון רחב של גדלים ומורכבות.

  1. מדרגיות המוצר

אם אתה מתכוון לעצב חלק שאתה צריך להגדיל לאלפי או אפילו מיליונים, הדפסת תלת מימד לא תהיה אופציה משתלמת. אף על פי שניתן להשתמש בחלק מהטכנולוגיות הקשורות להדפסה תלת מימדית, כגון היתוך רב-סילון, ייצור החלקים עדיין מתחת ל-1000. לחלופין, המדרגיות של הזרקה גבוהה מדי. לאחר יצירת אב טיפוס במהירות עם בחירת החומר הנכונה לפני המעבר לייצור בקנה מידה גדול, העיצוב מקבל אופטימיזציה ליכולת עיצוב. יתר על כן, ייצור של מיליוני חלקים אפשרי באמצעות תבנית אחת.

  1. תהליך מהיר

עם הדפסת תלת מימד, זמן האספקה של חלקי ייצור סופיים או אבות טיפוס עשוי להיות ארוך מהצפוי. בהתחשב בכך, זה יכול לעבור מספר שבועות או אפילו חודשים. אבל במקרה של הזרקה, זמן האספקה יכול להיות קצר יותר. לדוגמה, זה עשוי להיות שבועיים, בהתאם למורכבות החלק, גודל ריצת הייצור וסוג הפרויקט.

הדפסת תלת מימד ל הזרקה

רוב הזמן, טכניקות הייצור הללו, בשילובן, ממלאות תפקיד מכריע בתבנית הקיימת של מוצר. התהליך מתחיל מהיכולות העיקריות של עיצוב-מתינות של אבות-טיפוס מודפסים בתלת-ממד. לאחר מכן הוא עובר לייצור הזרקה עבור כמויות חלקים מורחבות.

בקיצור, שיטת הייצור שנבחרה חייבת להתאים היטב ליישום החלקים שלך ולפונקציות שלו. כמו כן, זכור כי הזרקה והדפסה תלת מימדית עם חומרים תוספים אינם תהליכי הייצור היחידים הזמינים בארגז הכלים שלך. כחלופה, ניתן להטמיע תהליכי ייצור שונים, כולל עיבוד שבבי CNC או ייצור מתכת, שניתן להשתמש בהם באופן בלעדי או בשילוב עם הדפסת תלת מימד.