Apa yang perlu Anda ketahui tentang pembuatan suku cadang dengan geometri kompleks

Dalam dunia manufaktur, "geometri kompleks" mengacu pada bagian dengan desain tiga dimensi dengan fitur seperti undercut, ruang berongga, atau struktur internal yang rumit. Geometri kompleks dapat mencerminkan struktur yang lebih bulat dan organik, yang secara historis membuatnya sangat sulit atau mahal untuk dibuat menggunakan metode manufaktur tradisional seperti pengecoran, penggilingan CNC, atau pembubutan CNC, yang semuanya mengandalkan alat lurus untuk menghilangkan material.

Solusinya adalah membuat suku cadang dengan banyak komponen yang, setelah diproduksi, diikat menjadi satu. Langkah-langkah tambahan dalam proses manufaktur ini dapat dengan cepat menaikkan biaya produksi, serta biaya per suku cadang saat dipasarkan.

Namun, proses manufaktur aditif terbukti menjadi cara yang jauh lebih efektif untuk membuat bagian yang kompleks secara geometris. Ini karena metode manufaktur aditif membuat potongan dengan menambahkan material satu lapis pada satu waktu, memungkinkan para insinyur dan desainer untuk memproduksi komponen dengan geometri yang terlibat — bahkan yang memiliki ruang interior terbuka — sebagai satu bagian.

Mengurangi kerugian biaya, waktu, dan sumber daya melalui aditif

Karena proses aditif membuat bagian dari awal menggunakan bahan dalam keadaan konstitutif, seperti cairan atau bubuk — bukan dari blok bahan — bagian dengan geometri kompleks dapat dibuat dengan peningkatan efisiensi, seringkali dalam satu operasi.

Dengan demikian, sejumlah pasar sekarang bergantung pada manufaktur aditif untuk memproduksi bagian-bagian yang rumit secara geometris. FAA menyetujui bagian cetakan 3D pertama untuk penggunaan komersial di mesin jet pada tahun 2015, dan sejak itu, industri kedirgantaraan telah memanfaatkan kemampuan aditif untuk secara efisien memproduksi injektor roket, nozel bahan bakar, dan komponen struktural lainnya dengan cara yang meningkatkan kekuatan bagian sambil juga mengurangi berat keseluruhannya.

Implan dan perangkat medis tertentu juga dapat diproduksi dengan lebih efisien dan hemat biaya menggunakan manufaktur aditif. Beberapa penggantian sendi, seperti lutut dan pinggul buatan, menggunakan struktur kisi kompleks untuk mempromosikan osseointegrasi — desain yang akan sangat tidak efisien jika bukan tidak mungkin dibuat menggunakan metode manufaktur tradisional.

Perangkat yang membutuhkan pipa untuk mengangkut udara atau cairan juga dapat diproduksi melalui proses aditif, menghilangkan kebutuhan akan pipa dan katup berlebih dengan menggabungkan beberapa komponen menjadi satu bagian. Proses tersebut menghemat biaya, waktu, dan sumber daya yang diperlukan untuk memproduksi perangkat dan produk medis.

Untuk memproduksi suku cadang berkualitas tinggi yang layak dengan geometri kompleks, para insinyur harus menilai beberapa faktor utama, termasuk metode produksi, biaya produksi, dan optimalisasi desain.

Metode dan biaya pembuatan

Metode manufaktur tradisional bersifat subtraktif, artinya alat digunakan untuk menghilangkan material dari benda kerja untuk membentuk bagian atau komponen. Dengan demikian, ada batasan tertentu yang melekat dalam hal jenis bagian yang dapat dibuat.

Dengan menggunakan metode tradisional, waktu yang dibutuhkan untuk memotong geometri rumit dari balok material secara langsung berkaitan dengan biaya produksi, sesuatu yang terutama berlaku untuk suku cadang logam, yang cenderung memiliki siklus produksi yang lebih lama.

Keuntungan dari proses manufaktur aditif adalah bahwa mereka menjungkirbalikkan gagasan bahwa kompleksitas geometrik secara inheren berarti peningkatan biaya. Faktanya, kebalikannya yang benar:karena pencetakan 3D membuat komponen dari awal, lebih sedikit material yang hilang sebagai limbah saat membuat geometri kompleks, yang berarti lebih sedikit waktu dalam mesin dan biaya produksi yang lebih rendah.

Membuat prototipe bagian dengan geometri kompleks

Tahap prototyping dan pengujian produksi untuk bagian dengan geometri kompleks cenderung mahal bila dilakukan melalui metode manufaktur tradisional. Namun, manufaktur aditif sering kali menjamin biaya produk individual yang rendah sejak awal, melonggarkan batasan pada produsen selama siklus desain.

Menggunakan metode manufaktur tradisional untuk tujuan pembuatan prototipe membutuhkan komitmen waktu dan biaya yang intensif di seluruh siklus desain. Manufaktur aditif memungkinkan desainer dan insinyur membuat prototipe lebih cepat dan dengan fleksibilitas yang lebih besar dalam hal fitur desain.

Perbedaan pembuatan aditif

Ketika datang untuk membuat bagian geometris yang kompleks, manufaktur aditif pada umumnya lebih hemat waktu, sumber daya, dan biaya daripada metode tradisional. Proses aditif mempercepat pembuatan prototipe dan waktu produksi ujung-ke-ujung yang cepat, sehingga memangkas biaya.

Di Fast Radius, kami berkomitmen untuk membantu pelanggan kami mewujudkan hal-hal baru setiap hari. Tim rekayasa desain dan pengembangan kami terdiri dari pakar materi pelajaran yang bekerja sama dengan pelanggan selama setiap tahap siklus hidup manufaktur, mulai dari desain hingga pasca produksi. Jika Anda siap untuk memulai, hubungi kami hari ini.

Siap untuk menemukan lebih banyak tentang manufaktur aditif dan subtraktif? Kunjungi pusat sumber daya kami untuk membaca tentang semua penawaran dan materi layanan kami.

Siap membuat suku cadang Anda dengan Radius Cepat?

Mulai kutipan Anda