האם הדפסה תלת מימדית עדיפה על הזרקה?

על מנת לקבוע האם הדפסה תלת-ממדית עדיפה על הזרקת חומרים, כדאי להשוות אותם מול מספר גורמים: עלות, נפח ייצור, אפשרויות חומרים, מהירות ומורכבות. לכל טכנולוגיה יש את החולשות והחוזקות שלה; לכן, איזו מהן להשתמש תלויה אך ורק בדרישות הפרויקט.

הנה השוואה בין הדפסה תלת-ממדית להדפסה בהזרקה כדי לקבוע איזו מהן טובה יותר עבור המצב הנתון:

1. נפח הייצור

הזרקה: שימוש בנפח גבוה
הזרקת תבנית מתאימה מאוד לייצור בקנה מידה גדול. לאחר ייצור התבנית, היא תייצר אלפי מיליוני חלקים זהים במהירות גבוהה ביותר. זוהי יעילות גבוהה ביותר עבור סדרות גדולות מכיוון שניתן לייצר חלקים בעלות נמוכה מאוד ליחידה ובמהירות גבוהה מאוד.
מתאים ל: ייצור בקנה מידה גדול, חלקים בהם איכות עקבית חיונית, וכלכלת גודל עבור כמויות גדולות.
הדפסה תלת-ממדית: הטובה ביותר עבור נפחים נמוכים עד בינוניים
הדפסה תלת-ממדית מתאימה למוצרים הדורשים ריצה קטנה עד בינונית. למרות שעלות התבנית להקמת מדפסת תלת-ממד נמוכה יותר מכיוון שאין צורך בתבנית, העלות עבור כל פריט נשארת גבוהה למדי עבור כמויות גדולות. שוב, ייצור המוני אינו מתאים במיוחד, איטי יותר בהשוואה לייצור בתבנית הזרקה ולא ניתן לחסוך בו על ידי אצוות גדולות.
מתאים ל: אבות טיפוס, סדרות ייצור קטנות, חלקים בהתאמה אישית או מיוחדים ביותר.

2. עלויות

הזרקת גזירה: השקעה ראשונית גבוהה, עלות נמוכה ליחידה
ההתקנה הראשונית יקרה, שכן ייצור תבניות, כלים ומכונות בהתאמה אישית הוא יקר; עם זאת, לאחר יצירת התבניות, העלות לחלק יורדת באופן דרסטי ככל שמייצרים יותר.
הכי טוב עבור: פרויקטים של ייצור בנפח גבוה שבהם ההשקעה הראשונית מוחזרת לאורך זמן על ידי הפחתת העלות של כל חלק.
הדפסה תלת-ממדית: השקעה ראשונית נמוכה יותר, עלות גבוהה יותר ליחידה
העלות הראשונית של הדפסה תלת-ממדית נמוכה יחסית מכיוון שאין צורך בתבניות או בכלים מיוחדים. עם זאת, העלות ליחידה יכולה להיות גבוהה יותר מאשר בהזרקה, במיוחד עבור חלקים גדולים או כמויות גדולות יותר. עלויות החומר, זמן ההדפסה והעיבוד שלאחר ההדפסה יכולים להצטבר במהירות.
אידיאלי עבור: אבות טיפוס, ייצור בנפח נמוך, חלקים בהתאמה אישית או חד פעמיים.

3.גמישות בעיצוב

הזרקת גזירה: לא כל כך רב-תכליתי אבל מדויק מאוד
לאחר ייצור התבנית, שינוי עיצוב יקר וגוזל זמן. מעצבים חייבים לקחת בחשבון את מגבלות התבנית מבחינת חיתוכים וזוויות טיוטה. עם זאת, יציקה בהזרקה יכולה לייצר חלקים בעלי סבולות מדויקות וגימורים חלקים.
מתאים ל: חלקים בעלי עיצובים יציבים ודיוק גבוה.
הדפסה תלת-ממדית: גמישה מספיק וללא אילוץ היציקה הנדרש
בעזרת הדפסה תלת-ממדית, ניתן ליצור עיצובים מורכבים ומפורטים מאוד שאינם אפשריים או משתלמים מבחינה כלכלית באמצעות הזרקה. אין מגבלות על העיצוב כמו חיתוכים תחתיים או זוויות טיוטה, וניתן לבצע שינויים בזמן קצר מאוד ללא צורך בכלים חדשים.
הכי טוב בשביל: גיאומטריות מורכבות, אבות טיפוס וחלקים שעוברים לעתים קרובות שינויים בתכנון.

4.אפשרויות חומר

הזרקת תבנית: אפשרויות חומרים מגוונות מאוד
הזרקת חומרים תומכת במגוון רחב של פולימרים, אלסטומרים, פולימרים מרוכבים וחומרים תרמוסטיים בעלי חוזק גבוה. תהליך זה משמש לייצור חלקים פונקציונליים חזקים בעלי תכונות מכניות טובות יותר.
מתאים ל: חלקים פונקציונליים ועמידים ממגוון פלסטיק וחומרים מרוכבים.
הדפסה תלת-ממדית: חומרים מוגבלים, אך במגמת עלייה
חומרים רבים, כולל פלסטיק, מתכות ואפילו קרמיקה, זמינים להדפסה תלת-ממדית. עם זאת, מספר אפשרויות החומרים אינו רחב כמו אלו המיוצרות בהזרקה. התכונות המכניות של חלקים המיוצרים באמצעות הדפסה תלת-ממדית יכולות להיות שונות, וחלקים לעיתים קרובות מפגינים פחות חוזק ועמידות מאשר חלקים יצוקים בהזרקה, אם כי פער זה מצטמצם עם פיתוחים חדשים.
מתאים ל: אבות טיפוס זולים; רכיבים בהתאמה אישית; שרף ספציפי לחומר כגון שרפי פוטופולימר ותרמופלסטים ומתכות ספציפיים.

5. מהירות

הזרקת תבנית: מהירה לייצור המוני
לאחר שהתבנית מוכנה, תהליך הזרקה מהיר יחסית. למעשה, המחזור עשוי להימשך בין מספר שניות למספר דקות בלבד, מה שמאפשר ייצור מהיר של מאות ואלפי חלקים. עם זאת, הקמה ועיצוב התבנית הראשונית דורשים זמן רב יותר.
אידיאלי עבור: ייצור בנפח גבוה עם עיצובים סטנדרטיים.
הדפסה תלת-ממדית: הרבה יותר איטית, במיוחד עבור פריטים גדולים יותר
הזרקת הדפסה מהירה משמעותית מהדפסה תלת-ממדית, במיוחד עבור חלקים גדולים או מורכבים יותר. הדפסת כל שכבה בנפרד, עשויה לקחת שעות או אפילו ימים עבור חלקים גדולים או מפורטים יותר.
מתאים ל: אבטיפוס, חלקים קטנים או צורות מורכבות שאינן דורשות ייצור בנפח גבוה.

6. איכות וגימור

הזרקת תבנית: גימור טוב, איכות
לחלקים המיוצרים בהזרקה יש גימור חלק ודיוק מימדי מעולה. התהליך מבוקר מאוד, וכתוצאה מכך חלקים באיכות גבוהה ועקבית, אך חלק מהגימורים עשויים לדרוש עיבוד לאחר מכן או הסרת חומר עודף.
מתאים ל: חלקים פונקציונליים עם סבילות צמודות וגימורי פני שטח טובים.
איכות וגימור נמוכים יותר עם הדפסה תלת מימדית
איכות החלקים המודפסים בתלת-ממד תלויה במידה רבה במדפסת ובחומר בו נעשה שימוש. כל החלקים המודפסים בתלת-ממד מציגים קווי שכבה גלויים ובדרך כלל נדרשים עיבוד לאחר מכן - שיוף והחלקה - כדי לספק גימור פני שטח טוב. הרזולוציה והדיוק של הדפסת תלת-ממד משתפרים אך ייתכן שאינם שווים להדפסה בהזרקה עבור חלקים פונקציונליים ובעלי דיוק גבוה.
מתאים ל: יצירת אבות טיפוס, חלקים שאינם דורשים גימור מושלם ועיצובים שישכללו עוד יותר.

7. קיימות

הזרקת גזירה: פחות בר-קיימא
הזרקת פלסטיק מייצרת הרבה יותר פסולת חומרית בצורת קפיצים ורנרים (פלסטיק שאינו בשימוש). כמו כן, מכונות יציקה צורכות כמות משמעותית של אנרגיה. עם זאת, עיצובים יעילים יכולים למזער פסולת כזו. ובכל זאת, יצרנים רבים משתמשים כיום בחומרים ממוחזרים בתהליך ההזרקה.
אידיאלי עבור: ייצור פלסטיק בכמויות גדולות, אם כי ניתן לשפר את מאמצי הקיימות באמצעות מקורות חומרים טובים יותר ומיחזור.
הדפסה תלת-ממדית: פחות פגומה מבחינה סביבתית במקרים מסוימים
משמעות הדבר היא גם שהדפסה תלת-ממדית יכולה להיות הרבה יותר בת קיימא, משום שהיא משתמשת רק בכמות החומר הדרושה ליצירת החלק, ובכך מבטלת פסולת. למעשה, חלק ממדפסות התלת-ממד אף ממחזרות הדפסות כושלות לחומר חדש. אבל לא כל חומרי ההדפסה התלת-ממדית שווים; חלק מהפלסטיקים פחות בני קיימא מאחרים.
מתאים ל: ייצור בנפח נמוך, לפי דרישה. הפחתת פסולת.

איזה מהם עדיף לצרכים שלך?

לְהִשְׁתַמֵשׁהזרקת יציקהאִם:

• אתה מריצה ייצור בנפח גבוה.
• אתם צריכים את החלקים החזקים ביותר, העמידים ביותר, האיכותיים ביותר והעקביים ביותר.
• יש לך את ההון להשקעה הראשונית ואתה יכול לפרוע את עלויות העובש על פני מספר גדול של יחידות.
• העיצוב יציב ואינו משתנה הרבה.

לְהִשְׁתַמֵשׁהדפסה תלת-ממדיתאִם:

• אתם זקוקים לאבות טיפוס, חלקים בנפח נמוך או עיצובים מותאמים אישית מאוד.
• אתם צריכים גמישות בתכנון ואיטרציות מהירות.
• אתם זקוקים לפתרון חסכוני לייצור חלקים חד-פעמיים או מיוחדים.
• קיימות וחיסכון בחומרים הם נושא מרכזי.

לסיכום, להדפסה תלת-ממדית ולהדפסה בהזרקה יש יתרונות משלהן. הדפסה בהזרקה מתגאה ביתרון של ייצור בכמויות גדולות, בעוד שהדפסה תלת-ממדית נחשבת לגמישה, בעלת אבות טיפוס וייצור בנפח נמוך או בהתאמה אישית רבה. העיקר הוא מה בדיוק עומד על הפרק בפרויקט שלכם - צרכים שונים מבחינת ייצור, תקציב, לוח זמנים ומורכבות העיצוב.