Как 3D-печать снижает затраты на оснастку и изготовление форм?
Исключение необходимости в жёсткой оснастке для прототипирования
3D-печать существенно снижает затраты за счёт устранения необходимости в дорогостоящей жёсткой оснастке — таких инструментах, как пресс-формы и штампы — на этапах проектирования и прототипирования. Традиционные методы, такие как литьё под давлением алюминия, требуют значительных первоначальных инвестиций в изготовление пресс-форм и штампов, что делает процесс дорогим и длительным. Напротив, быстрое прототипирование посредством 3D-печати создаёт детали послойно непосредственно по цифровой модели, полностью минуя оснастку. Это позволяет получать функциональные прототипы за считанные дни, а не месяцы, и по гораздо более низкой цене, обеспечивая проверку формы, посадки и функционала до вложений в дорогостоящую оснастку.
Экономичная итерация дизайна
Итерационный процесс разработки часто требует множества корректировок. В традиционном производстве каждая модификация дизайна означает изменение или полную переделку оснастки, что приводит к огромным финансовым потерям. 3D-печать устраняет зависимость стоимости детали от сложности дизайна. Конструкция может быть изменена в CAD-файле и повторно напечатана без каких-либо дополнительных затрат на оснастку. Такая гибкость позволяет активно оптимизировать изделие на этапе инженерной подготовки, обеспечивая идеальный дизайн до начала инвестиций в постоянную оснастку для массового производства.
Промежуточное производство и мелкосерийное изготовление
Для мелкосерийного производства 3D-печать служит мощным инструментом «переходного» производства. Инвестиции в форму для литья под давлением ради сотен или пары тысяч деталей экономически нецелесообразны. В таких случаях технологии, включающие 3D-печать прочными композитами или металлами, а также полиуретановое литьё, использующее 3D-напечатанные мастер-модели, позволяют получать готовые к использованию изделия без жёсткой оснастки. Это даёт компаниям возможность запустить продукт, протестировать рынок и выполнить первые заказы, откладывая крупные инвестиции в оснастку до подтверждения спроса.
Прямое применение 3D-печати для изготовления оснастки
3D-печать также используется для создания самой оснастки, что дополнительно снижает стоимость и сроки производства. Это включает:
Приспособления и фиксаторы: Индивидуальные приспособления для сборки, контрольные шаблоны и CNC-фиксаторы могут быть быстро и недорого изготовлены на 3D-принтере, ускоряя производственную линию.
Мягкая оснастка для литья: Модели для песчаного литья могут быть напечатаны прямо из песка, а мастер-модели для полиуретанового литья — из пластика или смолы. Это идеально подходит для прототипов или очень малых партий металлических деталей без изготовления металлической модели.
Конформные охлаждающие каналы: В инжекционном формовании и литье под давлением 3D-печать позволяет создавать вставки пресс-форм со сложными конформными охлаждающими каналами, которые повторяют контуры детали. Это улучшает эффективность охлаждения, снижает время цикла и увеличивает срок службы формы, обеспечивая окупаемость инвестиций даже при высокой стоимости изготовления.
