Je 3D tisk lepší než vstřikování plastů?

Abychom zjistili, zda je 3D tisk lepší než vstřikování plastů, je vhodné je porovnat z hlediska několika faktorů: nákladů, objemu výroby, materiálových možností, rychlosti a složitosti. Každá technologie má své slabé a silné stránky, proto výběr té správné závisí výhradně na požadavcích projektu.

Zde je srovnání 3D tisku a vstřikování plastů, abychom zjistili, který z nich je pro danou situaci lepší:

1. Objem produkce

Vstřikování plastů: Vysokovýkonné použití
Vstřikování plastů je velmi vhodné pro velkovýrobu. Jakmile je forma vyrobena, vyrábí tisíce milionů stejných dílů extrémně vysokou rychlostí. Je vysoce efektivní pro velké série, protože díly lze vyrábět s velmi nízkými náklady na jednotku a velmi vysokou rychlostí.
Vhodné pro: Velkoobjemovou výrobu, díly, kde je zásadní konzistentní kvalita, a úsporu z rozsahu pro velká množství.
3D tisk: Nejlepší pro malé až střední objemy
3D tisk je vhodný pro produkty vyžadující malé až střední série. I když náklady na výrobu formy pro 3D tiskárnu klesají, protože forma není potřeba, náklady na kus zůstávají u velkých objemů poměrně vyšší. Hromadná výroba opět není vhodná, je spíše pomalejší než výroba pomocí vstřikovacích forem a nelze ji u velkých sérií vynaložit.
Vhodné pro: Prototypování, malé výrobní série, zakázkové nebo vysoce specializované díly.

2. Náklady

Vstřikování plastů: Vysoká počáteční investice, nízké jednotkové náklady
Počáteční nastavení je drahé, protože výroba zakázkových forem, nástrojů a strojů je nákladná; jakmile jsou formy vyrobeny, náklady na díl drasticky klesají s větším množstvím produkce.
Nejlepší pro: Velkoobjemové výrobní projekty, kde se počáteční investice časem vrátí snížením nákladů na každý díl.
3D tisk: Nižší počáteční investice, vyšší jednotkové náklady
Počáteční náklady na 3D tisk jsou relativně nízké, protože nejsou potřeba žádné formy ani specializované nástroje. Jednotkové náklady však mohou být vyšší než u vstřikování plastů, zejména u velkých dílů nebo větších objemů. Náklady na materiál, doba tisku a následné zpracování se mohou rychle nasčítat.
Ideální pro: Prototypování, malosériovou výrobu, zakázkové nebo jednorázové díly.

3.Flexibilita v designu

Vstřikování plastů: Ne tak všestranné, ale velmi přesné
Jakmile je forma vyrobena, je změna návrhu nákladná a časově náročná. Konstruktéři musí zvážit omezení formy, pokud jde o podřezání a úhly zkosení. Vstřikování plastů však může vytvářet díly s přesnými tolerancemi a hladkým povrchem.
Vhodné pro: Díly se stabilní konstrukcí a vysokou přesností.
3D tisk: Dostatečně flexibilní a bez nutnosti formování
S 3D tiskem můžete vytvářet velmi složité a detailní návrhy, které nejsou možné nebo ekonomicky proveditelné pomocí vstřikování plastů. Neexistují žádná omezení návrhu, jako jsou podříznutí nebo úhly zkosení, a změny můžete provádět ve velmi krátkém čase bez nutnosti používat nové nástroje.
Nejlepší pro: Složité geometrie, prototypy a díly, které často procházejí změnami v návrhu.

4.Možnosti materiálů

Vstřikování plastů: Velmi všestranné možnosti materiálů
Vstřikování plastů podporuje širokou škálu polymerů, elastomerů, polymerních kompozitů a vysokopevnostních termoplastů. Tento proces se používá k výrobě pevných funkčních dílů s lepšími mechanickými vlastnostmi.
Vhodné pro: Funkční, odolné díly z různých plastů a kompozitních materiálů.
3D tisk: Omezené materiály, ale na vzestupu
Pro 3D tisk je k dispozici mnoho materiálů, včetně plastů, kovů a dokonce i keramiky. Počet materiálových možností však není tak široký jako u vstřikování plastů. Mechanické vlastnosti dílů vyrobených pomocí 3D tisku se mohou lišit a díly často vykazují menší pevnost a odolnost než díly vyrobené vstřikováním, i když se tento rozdíl s novým vývojem zmenšuje.
Vhodné pro: Levné prototypy; zakázkové komponenty; materiálově specifické pryskyřice, jako jsou fotopolymerní pryskyřice a specifické termoplasty a kovy.

5. Rychlost

Vstřikování plastů: Rychlé pro hromadnou výrobu
Po dokončení je vstřikování poměrně rychlé. Cyklus může trvat jen několik sekund až několik minut, aby se umožnila rychlá výroba stovek a tisíců dílů. Nastavení a návrh počáteční formy však trvá déle.
Ideální pro: Velkoobjemovou výrobu se standardními konstrukcemi.
3D tisk: Mnohem pomalejší, zejména u větších předmětů
Vstřikování plastů je výrazně rychlejší než 3D tisk, zejména u větších nebo složitějších dílů. Tisk každé vrstvy jednotlivě může u větších nebo detailnějších dílů trvat hodiny nebo dokonce dny.
Vhodné pro: Prototypování, malé díly nebo složité tvary, které nevyžadují velkoobjemovou výrobu.

6. Kvalita a provedení

Vstřikování plastů: Dobrá povrchová úprava, kvalita
Díly vyrobené vstřikováním plastů mají hladký povrch a vynikající rozměrovou přesnost. Proces je velmi kontrolovaný, což vede k dílům konzistentně vysoké kvality, ale některé povrchové úpravy mohou vyžadovat následné zpracování nebo odstranění přebytečného materiálu.
Vhodné pro: Funkční díly s úzkými tolerancemi a dobrou povrchovou úpravou.
Nižší kvalita a povrchová úprava při 3D tisku
Kvalita 3D tištěných dílů silně závisí na tiskárně a použitém materiálu. Všechny 3D tištěné díly vykazují viditelné linie vrstev a obecně vyžadují následné zpracování – broušení a vyhlazení – aby se dosáhlo dobré povrchové úpravy. Rozlišení a přesnost 3D tisku se zlepšují, ale nemusí být ekvivalentní vstřikování plastů u funkčních, vysoce přesných dílů.
Vhodné pro: Prototypování, díly, které nevyžadují dokonalou povrchovou úpravu, a návrhy, které budou dále zdokonalovány.

7. Udržitelnost

Vstřikování plastů: Není tak udržitelné
Vstřikování plastů produkuje mnohem více materiálového odpadu ve formě vtoků a kanálků (nepoužitý plast). Vstřikovací stroje také spotřebovávají značné množství energie. Efektivní konstrukce však mohou tento odpad minimalizovat. Přesto mnoho výrobců nyní používá v procesu vstřikování plastů recyklovaný materiál.
Ideální pro: Vysoké objemy výroby plastů, ačkoli úsilí o udržitelnost lze posílit lepším získáváním materiálů a recyklací.
3D tisk: V určitých případech méně negativně ovlivňuje životní prostředí
To také znamená, že 3D tisk může být mnohem udržitelnější, protože používá pouze množství materiálu potřebné k vytvoření dílu, čímž eliminuje odpad. Některé 3D tiskárny dokonce recyklují neúspěšné výtisky do nového materiálu. Ne všechny materiály pro 3D tisk jsou si však rovny; některé plasty jsou méně udržitelné než jiné.
Vhodné pro: Nízkoobjemovou výrobu na vyžádání Snižování odpadu.

Který je pro vaše potřeby lepší?

PoužitíVstřikování plastůli:

• Provozujete velkoobjemovou výrobu.
• Potřebujete nejsilnější, nejdéle trvanlivé, nejkvalitnější a konzistentní díly.
• Máte kapitál na počáteční investici a můžete amortizovat náklady na formu na velký počet jednotek.
• Design je stabilní a moc se nemění.

Použití3D tiskli:

• Potřebujete prototypy, nízkosériové díly nebo vysoce zakázkové návrhy.
• Potřebujete flexibilitu v designu a rychlou iteraci.
• Potřebujete cenově efektivní řešení pro výrobu jednorázových nebo specializovaných dílů.
• Udržitelnost a úspory materiálů jsou klíčovým tématem.

Závěrem lze říci, že 3D tisk i vstřikování plastů mají své silné stránky. Vstřikování plastů se pyšní výhodou výroby ve velkém množství, zatímco 3D tisk je považován za flexibilní, prototypovací a nízkoobjemovou nebo vysoce zakázkovou výrobu. Záleží na tom, co přesně je v sázce pro váš projekt – různé potřeby z hlediska výroby, rozpočtu, časového harmonogramu a složitosti návrhu.