5 Mitos Umum tentang Biaya Cetak 3D Logam—Dibatalkan

Di Stratasys Direct Manufacturing, insinyur proyek kami sering menerima pertanyaan: Apa yang mempengaruhi biaya pesanan logam cetak 3D? Ukuran dan geometri bagian dapat dipahami mempengaruhi harga, tetapi ada detail lain yang dapat mengubah biaya layanan cetak 3D. Kadang-kadang ada misconsepsi tentang manufaktur additive logam (AM) yang dapat menyahutakan desainer dan insinyur untuk mengejar teknologi ini.

Kami telah membelah lima misconsepsi tentang apa yang mempengaruhi harga bagian logam additive dan apa yang harus difokuskan untuk memastikan bagian hemat biaya.

1. Merancang untuk Proses AM

Geometri bagian seringkali faktor biaya terbesar dalam proyek cetak 3D. Desain menentukan ukuran, kompleksitas, dan jumlah material yang dibutuhkan untuk bagian. Praktik rekayasa Design for Additive Manufacturing (DFAM) digunakan oleh insinyur untuk menyederhanakan dan mengoptimalkan produk untuk manufaktur dengan teknologi AM. Tanpa kendala tradisional dan manufaktur, desain kompleks lebih hemat biaya dengan AM.

Secara tambahan, geometri bagian cetak 3D mempengaruhi jumlah dukungan yang dibutuhkan, dan jumlah material dukungan yang digunakan untuk memproduksi desain Anda mempengaruhi harga. Desain dengan sudut self-supporting (biasa sekitar 45 derajat atau lebih) menggunakan lebih sedikit material dukungan dan dapat membantu mengurangi biaya material serta waktu bangunan. Semakin banyak dukungan, semakin tinggi harga bagian.

Orientasi bagian juga memainkan peran penting dalam jumlah dukungan yang dibutuhkan. Reorientasi dapat secara dramatis mengurangi jumlah material yang dibutuhkan untuk dukungan, sehingga mengurangi biaya. Menentukan orientasi optimal adalah keseimbangan antara biaya dan integritas bagian; misalnya, membangun secara horizontal di bidang XY untuk menghemat biaya dapat mengakibatkan hilangnya definisi fitur, dukungan yang terperangkap, dan yang lebih buruk; bagian yang tidak dapat digunakan karena telah merubah di luar toleransi.

Saat merancang untuk AM, ingat:

• Desain untuk fungsi dengan cetak 3D alih-alih khawatir tentang kendala tooling
• Kompleksitas bukan pengemudi biaya dalam proses additive
• Optimalkan desain Anda dengan sudut self-supporting (biasa sekitar 45 derajat atau lebih)
• Gunakan bentuk teardrop untuk lorong internal untuk menghindari dukungan
• Desain untuk kinerja dan konsolidasi bagian untuk menurunkan jumlah komponen perakitan yang dibutuhkan untuk konstruksi

Pelajari lebih lanjut tentang DFAM dengan mengunduh panduan desain kami untuk DMLM »

2. Memilih material alloy logam Anda

Faktor biaya besar lainnya adalah material logam AM mana yang Anda pilih untuk proyek Anda. Dari aluminium grade casting hingga logam yang lebih maju secara mekanis seperti Nickel Alloy 718, ada rentang material untuk mengatasi berbagai kebutuhan aplikasi. Banyak logam lebih mahal karena properti performa mereka, seperti daya tahan kimia, biokompatibilitas, dan kompatibilitas oksigen cair.

Mungkin誘 untuk memilih superalloy atau logam kekuatan tinggi, tetapi jika aplikasi Anda hanya diperlukan untuk uji fungsi atau bagian hanya akan digunakan untuk satu operasi, Anda harus mempertimbangkan material yang lebih hemat biaya. Logam additive seperti stainless steel 316L dan aluminium AlSi10Mg sempurna untuk prototipe biaya rendah dan masih menawarkan properti termal dan kekuatan yang baik.

3. Menyeimbangkan volume dengan biaya

Saat proyek Anda memerlukan volume rendah (biasanya 1 - 1.000) cetak 3D adalah opsi manufaktur yang baik. Ini menjadi cocok bahkan lebih jika setiap bagian proyek disesuaikan. Campuran tinggi bagian karena serialisasi atau perbedaan lainnya lebih hemat biaya untuk diproduksi tanpa kendala manufaktur tradisional. Mengembangkan tooling atau pola untuk proyek volume rendah dengan disesuaikan akan sangat mahal.

Misalnya, Dr. Dana Piasecki dan perusahaan kecilnya DanaMed™ mengembangkan alat bedah unik yang disebut Pathfinder™ ACL Guide. Alat ini dibentuk secara khusus untuk menyesuaikan anatomi lutut dengan enam versi terpisah untuk menyesuaikan ukuran lutut pasien dan perbedaan lutut kanan dan kiri. DanaMed memproduksi bagian dengan DMLM dalam Nickel Alloy 718, menemukan cetak 3D sekitar 97% lebih murah per bagian dibandingkan dengan investment casting jumlah alat yang diinginkan.

Baca lebih lanjut tentang DanaMed’s Pathfinder »

4. Operasi sekunder dan post-processing

Kritis untuk produksi bagian logam additive adalah post-proses yang digunakan untuk memenuhi spesifikasi pelanggan. Seiring dengan aplikasi dan material baru untuk logam additive dikembangkan, kemampuan post-processing juga telah berkembang untuk melayani finishing yang diinginkan dan fitur komponen kritis. Beberapa pelanggan khawatir bahwa bagian logam cetak 3D lemah dan memerlukan banyak operasi sekunder untuk penguatan. Tetapi umumnya, bagian DMLM mencapai hasil yang bagus dengan properti mekanis di atas komponen grade casting dan beroperasi pada properti wrought.

Stratasys Direct menawarkan heat treatment, machining, annealing, serta media blasting dasar atau finishing mesin dari as-built (250-350 μin RA) hingga mirror polish atau finishing lain yang ditentukan. Operasi ini mungkin diperlukan jika bagian Anda memiliki persyaratan yang lebih tinggi, tetapi beberapa prototipe atau komponen non-struktural/beban mungkin tidak memerlukan proses sekunder. Terbaik untuk mengevaluasi apakah post-processing diperlukan atau jika Anda dapat menggunakan bagian as-built untuk menghemat biaya keseluruhan.

Pelajari lebih lanjut tentang post-processing yang tersedia untuk bagian DMLM »

5. Inspeksi dan operasi jaminan kualitas

Bagian yang diproduksi secara additive dapat diseksikan secara ketat di perusahaan yang mulai mengintegrasikan AM ke dalam pengembangan produk mereka. Untuk meredam keberadaan internal, desainer dan insinyur mungkin memilih untuk lebih banyak inspeksi dan kualifikasi dari yang diperlukan. Inspeksi 100 persen mungkin diperlukan, tetapi banyak kali memanfaatkan sampling statistik dan faktor kritis untuk inspeksi Anda dapat mengurangi biaya yang terkait dengan fungsi QC.

Inspeksi dan kualifikasi dapat menjadi operasi yang mahal, terutama karena menambah lead time proyek. Kami menyarankan setiap pelanggan untuk mengevaluasi jenis inspeksi apa yang Anda butuhkan untuk aplikasi Anda. Meskipun beberapa inspeksi kualitas mungkin diperlukan tergantung pada persyaratan industri dan aplikasi, tidak semua inspeksi mungkin diperlukan untuk prototipe fungsional yang kecil.

Saat Anda siap untuk memulai proyek DMLM Anda, ingatlah lima hal ini dan berkonsultasi dengan insinyur proyek untuk memastikan keseimbangan terbaik antara performa bagian dan biaya.