Untuk setiap bisnis yang sedang berkembang atau berkembang, sangat penting untuk mencari solusi untuk membawa produk lebih cepat ke pasar. Manufaktur cepat dapat mempercepat dan meningkatkan fleksibilitas produksi, dan membantu memangkas waktu dan biaya yang terkait dengan manufaktur tradisional untuk produk yang disesuaikan dan suku cadang seri volume rendah.
Dalam panduan ini, pelajari tentang berbagai metode dan solusi manufaktur cepat yang tersedia saat ini, dan bagaimana Anda dapat menggunakannya untuk memilih yang tepat untuk bisnis Anda.
Apa itu Manufaktur Cepat?
Manufaktur cepat adalah singkatan dari berbagai proses manufaktur yang memberdayakan produksi suku cadang penggunaan akhir yang cepat dan fleksibel untuk produk yang disesuaikan, manufaktur serial volume rendah, atau produksi jembatan.
Sebagian besar proses manufaktur tradisional seperti pencetakan injeksi dan pengecoran memerlukan perkakas yang mahal dan memakan waktu untuk diproduksi. Sebaliknya, proses manufaktur yang cepat memungkinkan produksi suku cadang yang kompleks dengan biaya dan komitmen waktu yang lebih rendah.
Ada berbagai proses berbeda yang terlibat dengan manufaktur cepat—manufaktur aditif, pemesinan CNC, dan perkakas cepat, misalnya. Sebagian besar metode ini juga menggabungkan desain digital dan otomatisasi perangkat lunak untuk mempercepat proses manufaktur.
Produksi Cepat vs. Pembuatan Prototipe Cepat
Prototyping cepat adalah sekelompok teknik yang digunakan untuk membuat model skala dari bagian fisik atau perakitan dengan cepat menggunakan data desain berbantuan komputer (CAD) tiga dimensi selama pengembangan produk. Dengan prototyping cepat, desainer dan insinyur dapat membuat prototipe langsung dari data CAD lebih cepat dari sebelumnya, dan melaksanakan revisi cepat dan sering dari desain mereka berdasarkan pengujian dan umpan balik di dunia nyata.
Karena bagian atau rakitan ini biasanya dibuat menggunakan teknik fabrikasi aditif yang bertentangan dengan metode subtraktif tradisional, frasa ini menjadi sinonim dengan manufaktur aditif dan pencetakan 3D.
Karena alat prototyping cepat terus berkembang selama bertahun-tahun, perusahaan sekarang dapat menggunakan teknik yang sama ini untuk membuat suku cadang penggunaan akhir. Berkat bahan yang tahan lama dan penurunan biaya, bisnis dapat semakin beralih ke alat ini untuk menggantikan alat manufaktur tradisional atau melengkapi alur kerja mereka untuk memfasilitasi perputaran produk jadi yang lebih cepat.
Produksi Cepat vs. Manufaktur Aditif
Manufaktur aditif (AM), atau pencetakan 3D, teknologi membuat bagian tiga dimensi dari model desain berbantuan komputer (CAD) dengan menambahkan bahan lapis demi lapis secara berurutan hingga bagian fisik dibuat.
Teknologi AM tidak memerlukan perkakas dan dapat membuat desain kompleks untuk pembuatan prototipe atau manufaktur yang jika tidak akan terlalu mahal atau memakan waktu, menjadikannya ideal untuk berbagai aplikasi teknik dan manufaktur.
Teknik manufaktur aditif adalah beberapa proses yang diandalkan oleh manufaktur cepat sebagai cara untuk membuat suku cadang baru. Dengan memproduksi perkakas yang cepat, manufaktur aditif juga dapat mengurangi waktu tunggu dan biaya yang terkait dengan proses manufaktur tradisional.
Metode Pembuatan Cepat
Manufaktur cepat bergantung pada berbagai alat dan proses untuk menciptakan produk. Ini termasuk manufaktur aditif, alat subtraktif seperti permesinan CNC, dan perkakas cepat untuk metode manufaktur tradisional.
Manufaktur Aditif
Fused Deposition Modeling (FDM)
Pencetakan 3D FDM, juga dikenal sebagai fabrikasi filamen fusi (FFF), adalah metode pencetakan 3D yang membangun bagian-bagian dengan melelehkan dan mengekstrusi filamen termoplastik, yang disimpan oleh nosel printer lapis demi lapis di area pembuatan.
FDM adalah bentuk pencetakan 3D yang paling banyak digunakan di tingkat konsumen, didorong oleh munculnya printer 3D yang hobi. Namun, printer FDM industri juga populer di kalangan profesional dan produsen desain.
FDM memiliki resolusi dan akurasi terendah jika dibandingkan dengan proses pencetakan 3D plastik lainnya dan bukan pilihan terbaik untuk mencetak desain kompleks atau bagian dengan fitur rumit. Hasil akhir berkualitas lebih tinggi dapat diperoleh melalui proses pemolesan kimia dan mekanis. Printer 3D FDM industri menggunakan dukungan yang dapat larut untuk mengurangi beberapa masalah ini.
FDM bekerja dengan berbagai termoplastik standar, seperti ABS, PLA, dan berbagai campurannya. Printer FDM industri juga menawarkan jangkauan yang lebih luas dari termoplastik rekayasa atau bahkan komposit. Untuk manufaktur, printer FDM sangat berguna untuk memproduksi suku cadang sederhana, seperti suku cadang yang biasanya dikerjakan dengan mesin.
Stereolithography (SLA)
Printer SLA 3D menggunakan laser untuk menyembuhkan resin cair menjadi plastik yang mengeras dalam proses yang disebut fotopolimerisasi. SLA adalah salah satu proses paling populer di kalangan profesional karena resolusi tinggi, presisi, dan keserbagunaan materialnya.
Suku cadang SLA memiliki resolusi dan akurasi tertinggi, detail paling jelas, dan permukaan akhir paling halus dari semua teknologi pencetakan 3D plastik, tetapi manfaat utama SLA terletak pada keserbagunaannya. Produsen material telah menciptakan formulasi resin fotopolimer SLA yang inovatif dengan berbagai sifat optik, mekanik, dan termal agar sesuai dengan termoplastik standar, teknik, dan industri.
SLA adalah pilihan yang bagus untuk suku cadang yang sangat detail yang membutuhkan toleransi ketat dan permukaan halus, seperti cetakan, pola, dan suku cadang penggunaan akhir fungsional lainnya. SLA digunakan untuk manufaktur cepat di berbagai industri mulai dari kedokteran gigi, hingga perhiasan, perawatan kesehatan, pembuatan model, dan semakin banyak lagi, produk konsumen.
Pencetakan SLA 3D dapat digunakan untuk berbagai aplikasi, termasuk pembuatan cepat earphone khusus, penyeka medis, dan sol sepatu.
bagian sampel
Minta Bagian Sampel Gratis
Lihat dan rasakan kualitas SLA Formlabs secara langsung. Kami akan mengirimkan bagian sampel gratis ke kantor Anda.
Minta Bagian Sampel Gratis
Sintering Laser Selektif (SLS)
Sintering laser selektif adalah teknologi manufaktur aditif yang paling umum untuk aplikasi industri, dipercaya oleh para insinyur dan produsen di berbagai industri karena kemampuannya untuk menghasilkan suku cadang yang kuat dan fungsional.
Printer SLS 3D menggunakan laser bertenaga tinggi untuk menggabungkan partikel kecil bubuk polimer. Bubuk yang tidak menyatu mendukung bagian selama pencetakan dan menghilangkan kebutuhan akan struktur pendukung khusus. Hal ini membuat SLS ideal untuk geometri kompleks, termasuk fitur interior, undercut, dinding tipis, dan fitur negatif. Suku cadang yang diproduksi dengan pencetakan SLS memiliki karakteristik mekanis yang sangat baik, dengan kekuatan yang menyerupai suku cadang cetakan injeksi.
Pencetakan 3D SLS dapat menghasilkan suku cadang yang kuat dan fungsional untuk aplikasi seperti manufaktur batch kecil, produk konsumen yang disesuaikan secara massal, dan suku cadang pengganti.
Di bidang manufaktur, pencetakan 3D SLS digunakan untuk manufaktur batch kecil, produksi produk konsumen kustomisasi massal baru, produksi suku cadang pengganti, serta jig dan perlengkapan yang tahan lama dan tahan lama (misalnya klip dan klem) dan perkakas. SLS juga dapat digunakan untuk memproduksi sendiri perangkat medis khusus pasien yang siap pakai, seperti prostetik, ortotik (yaitu penggantian tungkai + kawat gigi), model bedah, dan peralatan.
bagian sampel
Minta Bagian Sampel Gratis
Lihat dan rasakan kualitas SLS Formlabs secara langsung. Kami akan mengirimkan bagian sampel gratis ke kantor Anda.
Minta Bagian Sampel Gratis
Alat CNC
Alat kontrol numerik komputer (CNC)—tidak seperti FDM, SLA, atau SLS—adalah proses manufaktur subtraktif. Mereka mulai dengan balok padat, batangan, atau batang plastik, logam, atau bahan lain yang dibentuk dengan menghilangkan bahan melalui pemotongan, pengeboran, pengeboran, dan penggilingan.
Alat CNC termasuk mesin CNC, yang menghilangkan material baik dengan alat pemintalan dan bagian tetap (milling) atau bagian yang berputar dengan alat tetap (bubut). Pemotong laser menggunakan laser untuk mengukir atau memotong berbagai bahan dengan presisi tinggi. Pemotong jet air menggunakan air yang dicampur dengan abrasif dan tekanan tinggi untuk memotong hampir semua bahan. Mesin penggilingan dan bubut CNC dapat memiliki banyak sumbu, yang memungkinkan mereka untuk mengelola desain yang lebih kompleks. Pemotong laser dan jet air lebih cocok untuk bagian datar.
Alat CNC dapat membentuk bagian dari plastik, logam lunak, logam keras (mesin industri), kayu, akrilik, batu, kaca, komposit. Untuk manufaktur cepat, mereka ideal untuk memproduksi suku cadang khusus atau suku cadang penggunaan akhir bervolume rendah, suku cadang struktural, dan perkakas untuk berbagai industri.
Dibandingkan dengan alat manufaktur aditif, alat CNC lebih rumit untuk disiapkan dan dioperasikan, sementara beberapa bahan dan desain mungkin memerlukan perkakas khusus, penanganan, pemosisian, dan pemrosesan. Ini membuatnya mahal untuk suku cadang sekali pakai dibandingkan dengan proses aditif dan lebih cocok untuk proses produksi kecil.
Perkakas Cepat
Manufaktur hybrid menggabungkan alat manufaktur cepat dengan proses manufaktur tradisional seperti injection molding, thermoforming, atau casting. Ini meningkatkan proses produksi dengan meningkatkan fleksibilitas, kelincahan, skalabilitas, dan efisiensi biaya. Akibatnya, ini memungkinkan produsen untuk memenuhi kebutuhan bisnis yang berubah dengan cepat.
Cetakan cetak 3D untuk kemasan produk vakum.
Perkakas
Bangun perkakas khusus yang tahan terhadap kerasnya lantai pabrik, dan dapat membantu memecahkan tantangan manufaktur terberat. Validasi proses manufaktur, selesaikan masalah DFM, dan tingkatkan fleksibilitas dengan pencetakan langsung perkakas untuk aplikasi mulai dari pencetakan injeksi hingga pembengkokan tabung CNC.
Jig dan perlengkapan
Kurangi biaya dan tingkatkan kelincahan dengan menghadirkan produksi jig dan perlengkapan di rumah tanpa jumlah pesanan minimum, tanpa pemrograman jalur alat (untuk pencetakan 3D), pemilihan material yang luas, dan biaya peralatan modal rendah . Tingkatkan produk secara terus menerus dan tanggapi dengan cepat dan efektif masalah di lini produksi Anda dengan jig dan perlengkapan yang meningkatkan proses perakitan atau QA.
Kertas putih
Moulding Injeksi Cepat Bervolume Rendah Dengan Cetakan Cetak 3D
Unduh kertas putih kami untuk panduan penggunaan cetakan cetak 3D dalam proses pencetakan injeksi untuk menurunkan biaya dan waktu tunggu serta melihat studi kasus nyata dengan Aplikasi Braskem, Holimaker, dan Novus.
Baca Buku Putih Kertas putih
Merancang Jig & Perlengkapan dengan Pencetakan 3D
Unduh kertas putih yang mengurangi biaya dan waktu tunggu produksi jig dan perlengkapan.
Unduh Buku Putih
Memilih Proses Manufaktur Cepat yang Tepat
Karena proses manufaktur terus berkembang, titik belok di mana masuk akal untuk berpindah dari satu teknik ke teknik lainnya bergeser karena peningkatan peralatan, material, dan skala ekonomi.
Alat manufaktur yang cepat membuka jangkauan yang lebih luas untuk aplikasi volume rendah hingga menengah karena perangkat keras dan material meningkat dan biaya per suku cadang terus turun.
Pertimbangkan faktor-faktor berikut saat memilih proses manufaktur cepat:
Formulir: Apakah suku cadang Anda memiliki fitur internal yang kompleks atau persyaratan toleransi yang ketat? Bergantung pada geometri desain, opsi manufaktur mungkin terbatas, atau mungkin memerlukan optimalisasi desain untuk manufaktur (DFM) yang signifikan agar ekonomis untuk diproduksi.
Volume/biaya: Berapa total atau volume tahunan suku cadang yang Anda rencanakan untuk diproduksi? Beberapa proses manufaktur memiliki biaya awal yang tinggi untuk perkakas dan penyiapan, tetapi menghasilkan suku cadang yang murah per suku cadang. Sebaliknya, proses manufaktur bervolume rendah memiliki biaya awal yang rendah, tetapi karena waktu siklus yang lebih lambat, lebih sedikit otomatisasi, dan tenaga kerja manual, biaya per suku cadang tetap konstan atau hanya sedikit berkurang saat volume meningkat.
Waktu pengerjaan: Seberapa cepat Anda membutuhkan suku cadang atau barang jadi yang diproduksi? Beberapa proses membuat bagian pertama dalam waktu 24 jam, sedangkan perkakas dan penyiapan untuk proses produksi volume tinggi tertentu membutuhkan waktu berbulan-bulan. Dalam beberapa kasus, perkakas cepat dapat mempersingkat waktu tunggu ini secara signifikan.
Bahan: Tekanan dan ketegangan apa yang harus dihadapi produk Anda? Bahan yang optimal untuk aplikasi tertentu ditentukan oleh sejumlah faktor. Biaya harus seimbang dengan persyaratan fungsional dan estetika. Pertimbangkan karakteristik ideal untuk aplikasi spesifik Anda dan bandingkan dengan pilihan yang tersedia dalam proses manufaktur tertentu.
Outsourcing vs. Produksi In-House
Bisnis yang ingin memanfaatkan kekuatan alat manufaktur cepat memiliki opsi untuk mengalihdayakan pekerjaan ke biro layanan atau memproduksi sendiri.
Perusahaan seperti Hub 3D, Protolab, Fictiv, atau biro layanan lokal menawarkan layanan pembuatan dan pembuatan prototipe cepat sesuai permintaan. Biro ini biasanya memiliki beberapa teknologi yang tersedia, termasuk proses aditif dan subtraktif.
Kelemahan utama outsourcing ke biro jasa adalah biaya dan waktu tunggu. Salah satu manfaat terbesar dari manufaktur cepat adalah kecepatannya dibandingkan dengan metode manufaktur tradisional, yang dengan cepat berkurang ketika suku cadang yang dialihdayakan membutuhkan waktu seminggu atau bahkan beberapa minggu untuk tiba.
Mengalihdayakan pembuatan suku cadang juga seringkali sangat mahal. Namun, bergantung pada jumlah suku cadang dan volume pencetakan, bisnis dapat mencapai titik impas dalam beberapa bulan hanya dengan berinvestasi pada printer 3D dan pencetakan internal.
Memulai Manufaktur Cepat
Metode tradisional masih mendapat tempat di bidang manufaktur karena lebih cocok untuk produksi massal. Namun semakin banyak, perusahaan beralih ke manufaktur cepat sebagai cara untuk melakukan produksi skala kecil. Kemajuan teknologi dan proses terkait yang bermanfaat—seperti alat produksi cepat dan manufaktur hibrida—berpengaruh dalam perubahan ini.
Lihat bagaimana Formlabs membuat manufaktur cepat internal dapat diakses oleh bisnis dengan printer 3D berkinerja tinggi yang terjangkau.
