Kas 3D-printimine on parem kui survevalu?

Selleks, et teha kindlaks, kas 3D-printimine on parem kui survevalu, tasub neid võrrelda mitme teguri suhtes: maksumus, tootmismaht, materjalivalikud, kiirus ja keerukus. Igal tehnoloogial on oma nõrkused ja tugevused; seega sõltub valitud tehnoloogia valik ainuüksi projekti nõuetest.

Siin on 3D-printimise ja survevalu võrdlus, et teha kindlaks, kumb neist on antud olukorras parem:

1. Tootmismaht

Survevaluvormimine: suuremahuline kasutamine
Survevalu sobib väga hästi suurtootmiseks. Kui vorm on valmistatud, toodab see tuhandeid miljoneid samu detaile äärmiselt kiiresti. See on väga tõhus suurte tiraažide puhul, kuna detaile saab toota väga madala ühikuhinnaga ja väga kiiresti.
Sobib: suuremahuliseks tootmiseks, detailide jaoks, mille puhul on oluline järjepidev kvaliteet, ja mastaabisäästu saavutamiseks suurte koguste puhul.
3D-printimine: parim väikeste ja keskmiste mahtude jaoks
3D-printimine sobib toodete jaoks, mis vajavad väikest kuni keskmist tiraaži. Kuigi 3D-printeri seadistamise vormikulud on madalamad, kuna vormi pole vaja, jääb iga tüki maksumus suurte koguste puhul mõistlikult kõrgemaks. Jällegi ei sobi masstootmine hästi, kuna see on survevaluvormiga tootmisega võrreldes aeglasem ja suurte partiide puhul ei ole võimalik kokku hoida.
Sobib: prototüüpide valmistamiseks, väikeste partiide valmistamiseks, kohandatud või väga spetsialiseeritud osade jaoks.

2. Kulud

Survevaluvormimine: suur alginvesteering, madal ühikuhind
Esialgne seadistamine on kulukas, kuna kohandatud vormide, tööriistade ja masinate valmistamine on kulukas; kui vormid on aga loodud, langeb detaili hind drastiliselt, mida rohkem toodetakse.
Parim valik: Suuremahuliste tootmisprojektide jaoks, kus alginvesteering tasutakse aja jooksul ära iga detaili maksumuse vähenemisega.
3D-printimine: madalam alginvesteering, kõrgem ühikuhind
3D-printimise algkulu on suhteliselt madal, kuna pole vaja vorme ega spetsiaalseid tööriistu. Ühikuhind võib aga olla kõrgem kui survevalu puhul, eriti suurte osade või suuremate mahtude puhul. Materjalikulud, printimisaeg ja järeltöötlus võivad kiiresti kokku liita.
Ideaalne: prototüüpide valmistamiseks, väikesemahuliseks tootmiseks, kohandatud või ühekordsete osade jaoks.

3.Paindlikkus disainis

Survevalu: mitte nii mitmekülgne, aga väga täpne
Kui vorm on valmistatud, on disaini muutmine kulukas ja aeganõudev. Disainerid peavad arvestama vormi piirangutega sisselõigete ja tõmbenurkade osas. Survevalu abil saab aga toota detaile, millel on täpsed tolerantsid ja sile viimistlus.
Sobib: Stabiilse konstruktsiooni ja suure täpsusega osadele.
3D-printimine: piisavalt paindlik ja ilma vormimispiiranguteta
3D-printimise abil saate luua väga keerukaid ja detailseid kujundusi, mida survevalu abil pole võimalik või majanduslikult otstarbekas teha. Kujundusel pole piiranguid, näiteks sisselõikeid või kaldenurki, ja muudatusi saab teha väga lühikese aja jooksul ilma uute tööriistadeta.
Sobib kõige paremini: keerukatele geomeetriatele, prototüüpidele ja osadele, mille konstruktsioonis sageli muudatusi tehakse.

4.Materjali valikud

Survevalu: väga mitmekülgsed materjalivalikud
Survevalu toetab laia valikut polümeere, elastomeere, polümeerkomposiite ja ülitugevaid termoreaktiivseid materjale. Seda protsessi kasutatakse tugevate funktsionaalsete osade tootmiseks, millel on paremad mehaanilised omadused.
Sobib: Erinevatest plast- ja komposiitmaterjalidest funktsionaalsete ja vastupidavate osade jaoks.
3D-printimine: piiratud materjalid, kuid tõusuteel
3D-printimiseks on saadaval palju materjale, sealhulgas plast, metallid ja isegi keraamika. Materjalide valik pole aga nii lai kui survevalu puhul. 3D-printimise teel valmistatud osade mehaanilised omadused võivad olla erinevad ning osad on sageli vähem tugevad ja vastupidavad kui survevalu teel valmistatud osad, kuigi see erinevus uute arengutega väheneb.
Sobib: odavate prototüüpide; kohandatud komponentide; materjalispetsiifiliste vaikude, näiteks fotopolümeervaigude ning spetsiifiliste termoplastide ja metallide jaoks.

5. Kiirus

Survevalu: kiire masstootmine
Pärast valmimist on survevalu suhteliselt kiire. Tegelikult võib tsükkel võtta iga tüki jaoks vaid mõnest sekundist kuni mitme minutini, et võimaldada sadade ja tuhandete osade kiiret tootmist. Esialgse vormi seadistamine ja kujundamine võtab aga kauem aega.
Ideaalne: Suuremahuliseks tootmiseks standardsete disainidega.
3D-printimine: palju aeglasem, eriti suuremate esemete puhul
Survevalu on oluliselt kiirem kui 3D-printimine, eriti suuremate või keerukamate osade puhul. Iga kihi eraldi printimisel võib suuremate või detailsemate osade puhul kuluda tunde või isegi päevi.
Sobib: prototüüpide valmistamiseks, väikeste osade või keerukate kujundite valmistamiseks, mis ei vaja suuremahulist tootmist.

6. Kvaliteet ja viimistlus

Survevalu: hea viimistlus, kvaliteet
Survevalu teel toodetud detailidel on sile viimistlus ja suurepärane mõõtmete täpsus. Protsess on väga kontrollitud, mille tulemuseks on ühtlaselt kõrge kvaliteediga detailid, kuid mõned viimistlused võivad vajada järeltöötlust või liigse materjali eemaldamist.
Sobib: Funktsionaalsetele osadele, millel on ranged tolerantsid ja hea pinnaviimistlus.
Madalam kvaliteet ja viimistlus 3D-printimisega
3D-prinditud osade kvaliteet sõltub suuresti printerist ja kasutatavast materjalist. Kõigil 3D-prinditud osadel on nähtavad kihijooned ja üldiselt vajavad need hea pinnaviimistluse saavutamiseks järeltöötlust – lihvimist ja silumist. 3D-printimise eraldusvõime ja täpsus paranevad, kuid funktsionaalsete ja ülitäpsete osade puhul ei pruugi need olla samaväärsed survevaluga.
Sobib: prototüüpide valmistamiseks, detailide jaoks, mis ei vaja täiuslikku viimistlust, ja disainide jaoks, mida edasi viimistletakse.

7. Jätkusuutlikkus

Survevaluvormimine: mitte nii jätkusuutlik
Survevalu tekitab palju rohkem materjalijäätmeid vormide ja jalakeste (kasutamata plastiku) kujul. Samuti tarbivad vormimismasinad märkimisväärselt energiat. Tõhusad konstruktsioonid saavad aga selliseid jäätmeid minimeerida. Sellegipoolest kasutavad paljud tootjad survevaluprotsessis nüüd taaskasutatud materjale.
Ideaalne: suurte plastitootmismahtude jaoks, kuigi jätkusuutlikkuse jõupingutusi saab edendada parema materjalide hankimise ja ringlussevõtu abil.
3D-printimine: teatud juhtudel vähem keskkonnale kahjulik
See tähendab ka seda, et 3D-printimine võib olla palju jätkusuutlikum, kuna see kasutab ainult detaili loomiseks vajalikku materjalikogust, vältides seeläbi jäätmeid. Tegelikult töötlevad mõned 3D-printerid isegi ebaõnnestunud prindid uueks materjaliks. Kuid kõik 3D-printimismaterjalid ei ole võrdsed; mõned plastid on vähem jätkusuutlikud kui teised.
Sobib: Väikesemahuliseks ja nõudmisel tootmiseks. Jäätmete vähendamiseks.

Kumb sobib teie vajadustega paremini?

KasutamineSurvevaluvormiminekui:

• Teil on käsil suuremahuline tootmistsükkel.
• Teil on vaja kõige tugevamat, kauakestvamat, parimat kvaliteeti ja järjepidevust osades.
• Teil on olemas kapital esialgseks investeeringuks ja saate vormikulusid amortiseerida suure hulga ühikute peale.
• Disain on stabiilne ja ei muutu palju.

Kasutamine3D-printiminekui:

• Teil on vaja prototüüpe, väikesemahulisi osi või väga kohandatud kujundusi.
• Teil on vaja disaini paindlikkust ja kiiret iteratsiooni.
• Teil on vaja kulutõhusat lahendust ühekordsete või spetsialiseeritud osade tootmiseks.
• Jätkusuutlikkus ja materjalide kokkuhoid on võtmeküsimused.

Kokkuvõtteks võib öelda, et nii 3D-printimisel kui ka survevaluvormimisel on omad tugevused. Survevaluvormimise eeliseks on suurte koguste tootmine, samas kui 3D-printimist peetakse paindlikuks prototüüpimiseks ning väikesemahuliseks või väga kohandatud tootmiseks. Kõik taandub sellele, millised on teie projekti täpsed eesmärgid – erinevad vajadused tootmise, eelarve, ajakava ja disaini keerukuse osas.