Er 3D-printing bedre enn sprøytestøping?

For å avgjøre om 3D-printing er bedre enn sprøytestøping, er det verdt å sammenligne dem mot flere faktorer: kostnad, produksjonsvolum, materialvalg, hastighet og kompleksitet. Hver teknologi har sine svakheter og styrker; derfor avhenger hvilken som skal brukes utelukkende av prosjektets krav.

Her er en sammenligning av 3D-printing og sprøytestøping for å finne ut hvilken som er best for den gitte situasjonen:

1. Produksjonsvolum

Sprøytestøping: Bruk i høyt volum
Sprøytestøping er svært godt egnet for storskalaproduksjon. Når formen er laget, vil den produsere tusenvis av millioner av de samme delene med ekstremt høy hastighet. Det er svært effektivt for store serier fordi deler kan produseres med en svært lav kostnad per enhet i en svært rask hastighet.
Passer for: Storskalaproduksjon, deler der jevn kvalitet er avgjørende, og stordriftsfordeler for store mengder.
3D-printing: Best for lave til middels store volumer
3D-printing er egnet for produkter som krever små til mellomstore opplag. Selv om støpekostnaden for å sette opp en 3D-printer blir lavere siden det ikke kreves en støpeform, forblir kostnaden per stykk rimelig høyere for store volumer. Igjen er masseproduksjon ikke godt egnet, snarere tregere sammenlignet med sprøytestøpeproduksjon og ikke mulig å økonomisere med store partier.
Passer for: Prototyping, små produksjonsserier, spesialtilpassede eller svært spesialiserte deler.

2. Kostnader

Sprøytestøping: Høy initialinvestering, lav enhetskostnad
Det første oppsettet er dyrt å sette opp, ettersom det er kostbart å lage spesialtilpassede former, verktøy og maskiner. Når formene først er laget, går imidlertid kostnaden per del drastisk ned jo mer man produserer.
Best for: Produksjonsprosjekter med høyt volum der den opprinnelige investeringen tjenes inn over tid ved å redusere kostnadene for hver del.
3D-printing: Lavere initialinvestering, høyere enhetskostnad
Den opprinnelige kostnaden for 3D-printing er relativt lav siden det ikke er behov for former eller spesialverktøy. Enhetskostnaden kan imidlertid være høyere enn for sprøytestøping, spesielt for store deler eller større volumer. Materialkostnader, utskriftstid og etterbehandling kan hope seg opp raskt.
Ideell for: Prototyping, lavvolumproduksjon, spesialtilpassede eller engangsdeler.

3.Fleksibilitet i design

Sprøytestøping: Ikke så allsidig, men veldig nøyaktig
Når formen er laget, er det kostbart og tidkrevende å endre et design. Designere må vurdere formens begrensninger når det gjelder underskjæringer og utkastvinkler. Sprøytestøping kan imidlertid produsere deler som har presise toleranser og glatte overflater.
Passer for: Deler med stabile design og høy presisjon.
3D-printing: Fleksibel nok og uten nødvendig støpebegrensning
Med 3D-printing kan du lage svært komplekse og detaljerte design som ikke er mulige eller økonomisk gjennomførbare med sprøytestøping. Det er ingen begrensninger på designet, som underskjæringer eller utkastvinkler, og du kan gjøre endringer på svært kort tid uten nytt verktøy.
Best for: Komplekse geometrier, prototyper og deler som ofte gjennomgår endringer i designet.

4.Materialalternativer

Sprøytestøping: Svært allsidige materialalternativer
Sprøytestøping støtter et bredt spekter av polymerer, elastomerer, polymerkompositter og høyfaste termohærdende materialer. Denne prosessen brukes til produksjon av sterke funksjonelle deler med bedre mekaniske egenskaper.
Passer for: Funksjonelle, slitesterke deler av ulike plast- og komposittmaterialer.
3D-printing: Begrensede materialer, men på vei oppover
Mange materialer, inkludert plast, metaller og til og med keramikk, er tilgjengelige for 3D-printing. Antallet materialalternativer er imidlertid ikke like bredt som for sprøytestøping. De mekaniske egenskapene til deler laget gjennom 3D-printing kan være forskjellige, og deler viser ofte mindre styrke og holdbarhet enn sprøytestøpte deler, selv om dette gapet minker med nye utviklinger.
Passer for: Billige prototyper; spesialtilpassede komponenter; materialspesifikk harpiks som fotopolymerharpikser og spesifikke termoplaster og metaller.

5. Hastighet

Sprøytestøping: Rask for masseproduksjon
Etter at den er klar, går sprøytestøping relativt raskt. Faktisk kan syklusen bare ta noen få sekunder til flere minutter for hver del, noe som muliggjør rask produksjon av hundrevis og tusenvis av deler. Det tar imidlertid lengre tid å sette opp og designe den første formen.
Ideell for: Høyvolumsproduksjon med standarddesign.
3D-utskrift: Mye tregere, spesielt for større gjenstander
Sprøytestøping er betydelig raskere enn 3D-printing, spesielt for større eller mer komplekse deler. Ved å printe hvert lag individuelt kan det ta timer eller til og med dager for de større eller mer detaljerte delene.
Passer for: Prototyping, små deler eller komplekse former som ikke krever produksjon i store volum.

6. Kvalitet og finish

Sprøytestøping: God finish, kvalitet
Deler produsert ved sprøytestøping har en glatt overflate og utmerket dimensjonsnøyaktighet. Prosessen er svært kontrollert, noe som resulterer i deler av gjennomgående høy kvalitet, men noen overflater kan kreve etterbehandling eller fjerning av overflødig materiale.
Passer for: Funksjonelle deler med små toleranser og god overflatefinish.
Lavere kvalitet og finish med 3D-printing
Kvaliteten på 3D-printede deler avhenger i stor grad av skriveren og materialet som brukes. Alle 3D-printede deler viser synlige laglinjer og krever generelt etterbehandling – sliping og glatting – for å gi en god overflatefinish. Oppløsningen og presisjonen ved 3D-printing forbedres, men er kanskje ikke tilsvarende sprøytestøping for funksjonelle deler med høy presisjon.
Passer for: Prototyping, deler som ikke krever perfekt finish, og design som skal videreutvikles.

7. Bærekraft

Sprøytestøping: Ikke like bærekraftig
Sprøytestøping produserer mye mer materialavfall i form av støpeinnløp og utløpere (ubrukt plast). I tillegg bruker støpemaskiner en betydelig mengde energi. Effektive design kan imidlertid minimere slikt avfall. Likevel bruker mange produsenter nå resirkulert materiale i sprøytestøpeprosessen.
Ideell for: Store mengder plastproduksjon, men bærekraftsarbeidet kan forbedres med bedre materialinnkjøp og resirkulering.
3D-printing: Mindre miljødegradert i visse tilfeller
Dette betyr også at 3D-printing kan være mye mer bærekraftig, fordi den bare bruker den mengden materiale som er nødvendig for å lage delen, og dermed eliminerer avfall. Faktisk resirkulerer noen 3D-printere til og med mislykkede utskrifter til nytt materiale. Men ikke alle 3D-printingsmaterialer er like; noen plasttyper er mindre bærekraftige enn andre.
Egnet for: Lavvolumsproduksjon, etterspørselsbasert produksjon Avfallsreduksjon.

Hvilken er bedre for dine behov?

BrukSprøytestøpinghvis:

• Du kjører en produksjonsserie med høyt volum.
• Du trenger den sterkeste, mest holdbare, beste kvaliteten og konsistensen i delene.
• Du har kapitalen til forhåndsinvesteringen og kan amortisere muggkostnadene over et stort antall enheter.
• Designet er stabilt og endres ikke mye.

Bruk3D-utskrifthvis:

• Du trenger prototyper, deler i lavvolum eller svært tilpassede design.
• Du trenger fleksibilitet i design og rask iterasjon.
• Du trenger en kostnadseffektiv løsning for å produsere engangs- eller spesialdeler.
• Bærekraft og materialbesparelser er et sentralt tema.

Avslutningsvis har begge 3D-printing og sprøytestøping sine styrker. Sprøytestøping har fordelen av å produsere i store mengder, mens 3D-printing sies å være fleksibel, prototypisk og lavvolum eller svært tilpasset produksjon. Det vil koke ned til hva som står på spill i prosjektet ditt – ulike behov når det gjelder produksjon, budsjett, tidslinje og kompleksitet i designet.