Merevolusi Produksi Cetakan: Cetak 3D dalam Industri Manufaktur Cetakan

Industri cetakan adalah salah satu industri dengan usia terpanjang, dan memiliki hubungan dengan semua area industri manufaktur. Di era modern, manufaktur dan cetakan sangat bergantung satu sama lain, dan jumlah tak terhitung komponen produk diproduksi melalui cetak (injeksi, blow molding dan silicone) atau cetakan (cetak cetakan, fining dan spinning). Tidak peduli aplikasi apa, cetakan dapat meningkatkan efisiensi dan keuntungan sambil memastikan kualitas.

Pemesinan CNC adalah teknik paling umum yang digunakan untuk manufaktur cetakan. Meskipun memberikan hasil yang sangat andal, hal itu juga sangat mahal dan memakan waktu. Oleh karena itu, banyak produsen cetakan juga mulai mencari alternatif yang lebih efektif. Membuat cetakan dari manufaktur lapisan tambahan (ALM, yaitu cetak 3D atau manufaktur tambahan) juga adalah metode yang lebih menarik, terutama karena cetakan biasanya diproduksi dalam jumlah kecil dan bentuk yang lebih kompleks, sehingga cocok untuk cetak 3D untuk menyelesaikannya.

Saat ini, cetak 3D dan berbagai bahan cetak (plastik, karet, komposit, logam, lumbung, dan pasir) telah membawa kemudahan besar bagi banyak industri seperti otomotif, penerbangan, dan kesehatan serta medis, dan banyak perusahaan mengintegrasikan cetak 3D dalam rantai pasokan mereka, termasuk pembuatan cetakan. Jadi manfaat apa yang dapat diperoleh manufaktur cetakan dari teknologi cetak 3D? Faktanya, teknologi cetak 3D dapat digunakan dalam beberapa aspek manufaktur cetakan:

Cetakan (blow molding, LSR, RTV, EPS, injeksi molding, cetakan pulpa, inti cetakan larut, cetakan FRP, dll.)

Cetakan (Cetakan Pasir, Spinning, termoforming, hidrod forming logam, dll …)

Pemesinan, Perakitan dan Pengujian (Peralatan Pengunci, Peralatan Bergerak, Peralatan Modular …)

Akhir effector robot (pegangan tangan)

Ada banyak keuntungan membuat cetakan dari cetak 3D:

1) Memendekkan siklus produksi cetakan

Cetakan cetak 3D memendekkan seluruh siklus pengembangan produk, dan menjadi sumber penggerak inovasi. Di masa lalu, perusahaan kadang memilih untuk menunda atau mengabaikan pembaruan desain produk karena jumlah modal yang besar yang dibutuhkan untuk membuat cetakan baru. Dengan mengurangi waktu penyiapan cetakan dan memungkinkan alat desain yang ada diperbarui dengan cepat, cetak 3D memungkinkan bisnis untuk mampu melakukan perubahan dan perbaikan cetakan yang lebih sering. Ini memungkinkan siklus desain cetakan, mengejar pace siklus desain produk. Selain itu, beberapa perusahaan telah membeli peralatan cetak 3D untuk membuat cetakan mereka sendiri, mempercepat pengembangan produk dan meningkatkan fleksibilitas / adaptabilitas. Secara strategis, ini meningkatkan kemampuan pertahanan rantai pasokan untuk memperpanjang batas waktu dan mengembangkan risiko stagnansi, seperti mendapatkan cetakan yang tidak sesuai dari pemasok.

2) Biaya produksi yang lebih rendah

Jika biaya cetak logam 3D saat ini lebih tinggi dari biaya proses pembuatan logam tradisional, penghematan biaya akan lebih mudah dilakukan di area plastik. Cetakan logam yang dicetak 3D secara ekonomis menguntungkan dalam produksi seri akhir yang kecil dan tidak berkelanjutan karena biaya tetap untuk produk ini sulit untuk diamortisasi, atau untuk geometri tertentu (dioptimalkan hanya untuk cetak 3D) Keuntungan ekonomi lebih banyak. Khususnya, cetak 3D hemat biaya ketika bahan yang digunakan sangat mahal dan pembuatan cetakan tradisional menghasilkan tingkat sisa bahan yang tinggi. Selain itu, kemampuan cetak 3D untuk menghasilkan cetakan yang akurat dalam waktu beberapa jam dapat memiliki dampak positif pada proses manufaktur dan margin. Khususnya, cetak 3D hemat biaya ketika bahan yang digunakan sangat mahal dan pembuatan cetakan tradisional menghasilkan tingkat sisa bahan yang tinggi. Terutama saat produksi berhenti dan / atau persediaan cetakan mahal.

Terakhir, ada kalanya cetakan harus dimodifikasi setelah produksi dimulai. Fleksibilitas cetak 3D memungkinkan insinyur untuk mencoba banyak iterasi secara bersamaan dan untuk mengurangi biaya awal yang terkait dengan modifikasi desain cetakan.

3) Perbaikan desain cetakan menambahkan lebih banyak fungsionalitas ke produk akhir.

Seringkali, pendekatan metalurgi khusus untuk cetak logam 3D meningkatkan mikrostruktur logam dan menghasilkan bagian cetak yang padat sepenuhnya dengan properti mekanik atau fisik yang sama baik atau lebih baik daripada yang dipanaskan atau dicetak (tergantung pada perawatan panas dan orientasi pengujian). Manufaktur tambahan menawarkan opsi tak terbatas bagi insinyur untuk meningkatkan desain cetakan. Saat bagian target terdiri dari beberapa sub komponen, cetak 3D memiliki kemampuan untuk mengintegrasikan desain dan mengurangi jumlah bagian. Ini menyederhanakan proses perakitan produk dan mengurangi toleransi. Selain itu, ini memungkinkan integrasi fungsi produk kompleks, yang memungkinkan produksi yang lebih cepat dari produk akhir yang sangat fungsional dan lebih sedikit cacat produk. Sebagai contoh, massa keseluruhan bagian injeksi molding dipengaruhi oleh kondisi transfer panas antara bahan yang diinjeksi dan cairan pendingin yang mengalir melalui perangkat. Saluran yang mengarahkan bahan pendingin biasanya lurus jika diproduksi dengan teknik konvensional, menghasilkan pendinginan yang lebih lambat dan tidak seragam di bagian yang dicetak. Cetak 3D memungkinkan saluran pendingin dengan bentuk apa pun untuk memastikan pendinginan yang lebih optimal dan seragam, menghasilkan bagian berkualitas tinggi dan tingkat penolakan yang lebih rendah. Selain itu, penyingkapan panas yang lebih cepat secara signifikan mengurangi waktu siklus injeksi molding, karena waktu pendingin biasanya hingga 70% dari seluruh siklus injeksi.

4) Alat optimisasi lebih ergonomis dan memiliki kinerja terendah

Cetak 3D mengurangi hambatan untuk memvalidasi alat baru yang memenuhi kebutuhan yang belum terpenuhi dalam proses manufaktur, memungkinkan lebih banyak alat bergerak dan alat diproduksi. Tradisional, desain alat dan perangkat yang sesuai selalu digunakan selama mungkin karena biaya dan upaya yang diperlukan untuk mendesain ulang dan memproduksi mereka. Dengan teknologi cetak 3D, bisnis dapat memperbaiki alat apa pun kapan saja, tidak hanya yang sudah dibuang dan tidak memenuhi persyaratan. Karena jumlah waktu dan biaya awal yang diperlukan sedikit, cetak 3D membuatnya lebih ekonomis untuk mengoptimalkan alat untuk kinerja marginal yang lebih baik. Teknisi kemudian dapat memikirkan ergonomi lebih banyak saat merancang untuk meningkatkan kenyamanan operasional, mengurangi waktu pemrosesan, dan lebih ramah pengguna serta mudah disimpan. Meskipun ini mungkin hanya mengurangi waktu operasi perakitan beberapa detik, tetapi tidak dapat diabaikan. Selain itu, optimasi desain alat, juga dapat mengurangi tingkat penolakan bagian.

5) Cetakan kustom untuk membantu mencapai kustomisasi produk akhir

Siklus produksi yang lebih pendek, penciptaan geometri yang lebih kompleks, dan kemampuan untuk mengurangi biaya produksi akhir memungkinkan perusahaan untuk membuat sejumlah besar alat kustom untuk mendukung manufaktur bagian yang disesuaikan. Cetakan cetak 3D sangat menguntungkan untuk produksi kustom, seperti peralatan medis dan industri medis. Ini menawarkan instrumen cetak 3D yang disesuaikan untuk bedah, seperti panduan bedah dan alat yang memungkinkan mereka untuk meningkatkan hasil bedah dan mengurangi waktu operasi.