پرینت سه بعدی، وکیوم کستینگ و تزریق پلاستیک، هر کدام برای مراحل مختلف توسعه محصول و فرآیند تولید مناسب هستند. انتخاب روش ساخت محصول به چند عامل مانند هزینه، زمان تحویل و کیفیت بستگی دارد. در این مقاله، هزینه‌های غیرمستقیم و مستقیم و زمان تولید برای یک نمونه را مورد بحث قرار می‌دهیم، سپس این عوامل را با هم مقایسه می‌کنیم تا بتوانید نحوه کاهش هزینه‌های تولید قطعات صنعتی را بهتر درک کنید.
پرینت سه بعدی
پرینت سه بعدی، اصطلاحی که اغلب به جای "تولید افزایشی" استفاده می شود، به انواع فرآیندها اشاره دارد که شامل روش‌های FDM، SLA، SLS، MJF، DLP و دیگر روش‌های تولید مرحله ای می شوند.
هر فرآیندی مزایا و معایب خود را دارد، اما همگی راه‌های سریعی برای ساخت قطعات ارائه می‌دهند. پس از آماده شدن یک طرح سه بعدی، می توان یک قطعه را در عرض چند ساعت ساخت. این ویژگی پرینت سه بعدی را برای نمونه سازی اولیه و تولید پروتوتایپ و طراحی مفهومی ایده آل کرده است. بسیاری از مهندسان در حین پروسه نهایی کردن طرح ها، شروع به ساخت نمونه‌های اولیه پرینت سه بعدی می‌کنند تا میزان تغییرات مهندسی بالقوه پرهزینه در هنگام حرکت به سمت روش‌های تولید با حجم بالاتر به حداقل برسد.
اگر از روشی مانند SLS استفاده می کنید، حتی می توان از پرینت سه بعدی برای برخی از آزمایش های عملکردی استفاده کرد. با این حال، اکثر تولیدات پرینت سه بعدی از 100 عدد فراتر نمی روند - هم به دلیل تفاوت قطعه به قطعه و هم به دلیل هزینه هر قطعه در مقادیر بالاتر.
وکیوم کستینگ
در صورتی که نیاز به تولید قطعات بیشتری دارید، وکیوم کستینگ گزینه منطقی بعدی است. وکیوم کستینگ که به آن قالب‌گیری ولکانیزاسیون در دمای اتاق (RTV) نیز گفته می‌شود، از قالب‌های سیلیکونی (مشتق‌شده از قطعات چاپ‌شده سه بعدی) استفاده می‌کند که در دمای اتاق پخت می‌شوند. این قالب ها با مواد پلی اورتان پر می شوند تا قطعه ایجاد شود. قالب ها سریع درست می شوند و هر کدام می توانند تا 20 قطعه بسازند. ریخته گری اورتان فرآیند مناسبی برای تولید تا چند صد قطعه است. بالاتر از این تعداد، تولید الگوهای اصلی و ابزار جانبی بسیار پرهزینه می شود.
تزریق پلاستیک
این روش برای تولید قطعات در تعداد بالا استفاده می شود. بسیاری از افراد معتقدند که تنها زمانی که به هزاران قطعه نیاز داشته باشید، تزریق پلاستیک فرآیندی منطقی است. درست است که رسیدن به اولین قطعات در این روش طولانی تر است اما گاهی منظقی است که زودتر به سراغ این روش بروید. برای این کار قالب طراحی و ماشینکاری می گردد. جنس قالب اکثرا از فولاد است که گران قیمت است. به علاوه هزینه ماشینکاری دقیق فولاد نیز بالاست. با این حال، در یک نقطه خاص، انتقال به قالب سازی ارزش آن را دارد، زیرا قطعات در عرض چند ثانیه توسط دستگاههای تزریق ساخته می شوند. و از یک قالب می توان تا یک میلیون قطعه ساخت! مطمئناً نمی خواهید منتظر چاپ سه بعدی یک میلیون قطعه باشید.
حال، چه زمانی تزریق پلاستیک را شروع کنید منطقی است؟ بیایید نگاهی به اعداد بیندازیم و متوجه شویم.
مقایسه هزینه ها
در این جدول، ما به این سه روش مختلف تولید نگاه می کنیم و حجم، هزینه واحد و زمان را با هم مقایسه می کنیم. در حجم های کم، پرینت سه بعدی با سریع ترین زمان و کمترین قیمت برای هر قطعه، منطقی ترین کاربرد را دارد.
هزینه های چاپ سه بعدی
می بینید که اگرچه هزینه واحد قطعات پرینت سه بعدی با افزایش مقدار کمی کاهش می یابد، اما پس از یک نقطه مشخص ثابت می‌گردد. زمان چاپ سه بعدی نیز پس از حدود 50 قسمت شروع به افزایش می کند و هزینه آن به شدت به نوع فرآیند چاپ سه بعدی بستگی دارد.
هنگام پرینت سه بعدی علاوه بر هزینه و زمان انجام، ملاحظات دیگری نیز وجود دارد. هدف از ساخت قطعات بیشتر ، انجام آزمایش بر روی این قطعات است. بنابراین برای معنادار بودن نتایج آزمایشات، باید از روشی استفاده کنید که از همان متریال نهایی شما استفاده می کند. وکیوم کستینگ نسبت به پرینت سه‌بعدی، طیف وسیع‌تری از مواد را در بر می گیرد و یکپارچگی ساختاری بالاتری را ارائه می‌کند. به دست آوردن این مزایا، برای اطمینان از دقیق بودن آزمایش، ارزش هزینه کردن چند تومان اضافی برای هر قطعه را دارد.
هزینه های وکیوم کستینگ
هنگامی که وکیوم کستینگ را شروع می‌کنید، حرکت به سمت تزریق پلاستیک به سرعت مقرون به صرفه‌تر می‌شود. هزینه واحد در مثال ما شامل هزینه ابزارآلات، هزینه ریخته گری و هزینه تولید نهایی است. بنابراین، حداکثر مقدار واقعی برای وکیوم کستینگ 300 قطعه است. اما با بهبود تولید ابزار قالب‌گیری تزریقی، روش وکیوم کستینگ اغلب برای ساخت بین 20 تا 100 قطعه برای آزمایش استفاده می‌شود.
تزریق پلاستیک، مستلزم هزینه‌های اولیه بیشتر برای ساخت ابزار قالب است، اما مهم است که به یاد داشته باشید که هزینه را می‌توان به سرعت با تعداد زیاد قطعات تولید شده مستهلک کرد.
هزینه های تزریق پلاستیک
به خاطر داشته باشید که شرکت‌های مختلف هزینه‌های ابزارآلات را متفاوت محاسبه می‌کنند. ، اما معمول است که کل عمر ابزار را در نظر می گیرند و هزینه ابزارآلات را بر مقدار تولید مستهلک می کنند و به قیمت واحد اضافه می کنند.
به عنوان مثال: هزینه ابزار 10000 دلار با عمر ابزار 100000 واحد. هزینه مستهلک شده 10000 دلار / 100000 = 0.10 دلار است، به طوری که 0.10 دلار به قیمت واحد اضافه می شود.
وقتی به جدول مثال نگاه می کنیم، قالب گیری تزریقی در حدود 500 قطعه مقرون به صرفه می شود. هر قطعه گرانتر از یک قطعه پرینت سه بعدی است، اما کیفیت قطعه ارزش آن را دارد. علاوه بر این، این قطعه با استفاده از مواد و فرآیند تولید نهایی ساخته می‌شود، بنابراین می‌توانید در مراحل اولیه اطلاعات مهمی به دست آورید و آماده باشید تا در صورت نیاز تولید را به صورت یکپارچه انجام دهید.
نتیجه گیری نهایی
در صورت تولید محصولات کاستوم و در تیراژ پایین، بهترین گزینه برای شما دریافت خدمات وکیوم کستینگ است. این روش تنها برای نمونه سازی نیست و با استفاده آن می توانید بدون صرف هزینه برای چندین قالب، قطعات داخلی و بدنه دستگاه خود را در مدل ها و اشکال مختلف تولید کنید. این روش به صورت خاص در صنعت تجهیزات پزشکی، هوا فضا، اتوماسیون و روباتیک و همچنین لوازم خانگی استفاده می شود.
