Предисловие: Производство переживает революцию, связанную с 3D-печатью и литьем под давлением. 3D-печать и литье под давлением используются для изготовления физических изделий, но они работают совершенно по-разному и имеют разные преимущества. Так, 3D-печать не может полностью заменить литье под давлением.

Что такое 3D-печать?

3D-печать, также называемая аддитивным производством, - это способ изготовления предметов путем создания их слой за слоем. Это похоже на строительство дома из кирпичиков Lego, только вместо ваших рук всю работу делает машина. Машина считывает компьютерный файл, который указывает ей, что делать, а затем изготавливает нужную вещь из пластика, металла или других материалов.

Одна из лучших особенностей 3D-печати заключается в том, что вы можете создавать вещи, которые очень трудно или даже невозможно сделать с помощью других видов машин. Это означает, что вы можете создавать всевозможные новые вещи, которые раньше не могли сделать. Кроме того, вы можете делать вещи очень быстро и очень дешево, потому что вам не нужно тратить много денег на изготовление специального инструмента или пресс-формы.

Что такое литье под давлением?

Литье под давлением - это метод, при котором вы нагреваете материал, расплавляете его, а затем заливаете в форму. Для этого нужно вдавить его в форму с большим давлением. Затем вы даете ему остыть и затвердеть. Когда все готово, у вас получается вещь. Это хороший способ сделать много вещей, которые сложно изготовить. Это один из способов изготовления вещей.

Итак, вот как литьё под давлением Работает так: вы расплавляете пластиковые гранулы, а затем под высоким давлением выстреливаете их в форму. Форма - это форма вещи, которую вы хотите сделать. Когда пластик остывает и затвердевает, он принимает форму формы, и тогда вы вынимаете деталь.

Преимущества литья под давлением заключаются в том, что оно эффективно и позволяет производить большое количество изделий. После того как вы заплатите за пресс-форму, стоимость изготовления каждой детали будет довольно низкой, особенно если вы делаете их много. Кроме того, вы можете создавать любые формы из любых видов пластмасс.

Преимущества литья под давлением

Литье под давлением славится своей непревзойденной эффективностью в массовом производстве, обеспечивая быстрый, последовательный и экономически выгодный способ изготовления продукции. Оно отлично подходит для изготовления деталей сложной формы и обеспечивает высокую точность и согласованность при изготовлении большого количества деталей. Вы также можете использовать множество различных материалов и цветов, чтобы удовлетворить потребности различных отраслей промышленности.

Подходит для производства сложных и точных изделий

Одно из главных преимуществ литья пластмасс под давлением - простота проектирования сложных прецизионных деталей и узлов из пластмассы. Литье под давлением имеет жесткие допуски по сравнению с другими технологиями. Поэтому оно также широко используется в производстве автомобильных деталей.

Свободный выбор из множества материалов

Существует множество пластиковых материалов, которые могут быть использованы в процессе литья пластмасс под давлением. Существуют такие материалы, как антистатические пластики, термопластичные резины, химически стойкие пластики и биокомпостируемые материалы, которые поставляются в цветовых сочетаниях или в виде мастербатчей.

Автоматизированные процессы, снижающие затраты на производство

Литье под давлением - автоматизированный процесс. Фактически, большинство литьё под давлением Процессы выполняются с помощью машин и роботов. Поскольку автоматизация снижает производственные затраты, сокращаются и накладные расходы. Кроме того, при сокращении трудозатрат снижается и общая стоимость производства продукта.

Высокоэффективные методы производства

После того как пресс-форма для литья под давлением разработана в соответствии с техническими требованиями заказчика, а термопластавтомат предварительно запрограммирован, процесс литья, используемый для производства детали, становится очень быстрым. Таким образом, одна пресс-форма может производить больше изделий. Высокая производительность делает литье пластмасс под давлением эффективным и экономически выгодным.

Производите меньше отходов и будьте экологичными

Для литья под давлением коэффициент повторяемости деталей очень высок. Даже литники и бегунки (т.е. остаточные фрагменты пластика, образующиеся в туннеле, из которого они попадают в пресс-форму) могут быть перешлифованы для повторного использования материала.

Недостатки 3D-печати

3D-печать, также известная как аддитивное производство, изменила наше представление о дизайне и производстве. Хотя она обеспечивает беспрецедентную гибкость и индивидуальность, у нее есть и ограничения. Процесс обычно медленнее, чем традиционные методы производства, что делает его менее подходящим для крупносерийного производства.

Недостаточно сильный

По сравнению с традиционными материалами для производства, большинство современных материалов для 3D-печати недостаточно прочны. Хотя были разработаны некоторые высокопрочные и износостойкие материалы, они все еще не так прочны, как металл. Это ограничивает применение некоторых материалов, которые должны быть действительно прочными.

Скорость производства относительно низкая

По сравнению с традиционными производственными процессами 3D-печать медленная. Для печати больших изделий требуется много времени, потому что 3D-печать создает вещи слой за слоем. Несмотря на то что люди пытаются сделать 3D-печать быстрее, она все равно не может конкурировать со скоростью традиционного производства.

Дорогие материалы

Сейчас материалы, используемые в 3D-печати, стоят дорого. Некоторые из специальных материалов для 3D-печати очень дороги. Это затрудняет использование 3D-печати для больших вещей, особенно когда материалы стоят дороже, чем при традиционном производстве.

Обнаружение дефектов - проблема

Из-за сложного управления процессом 3D-печати, в котором используется послойное производство и послойные процессы, качество соединений между слоями не может быть таким же равномерным, как у прецизионных кованых деталей. Технология 3D-печати ограничена присущими ей принципами формования.

Детали, изготовленные по технологии 3D-печати, особенно металлические, имеют внутренние производственные дефекты, в основном включающие пустоты, микротрещины, плохое оплавление и другие дефекты. Размер этих дефектов обычно составляет менее 20 мкм, что меньше порога для общих методов неразрушающего контроля, и эти дефекты являются источниками зарождения трещин, серьезно влияя на усталостные характеристики конструкции.

Сложность точного управления

В процессе 3D-печати, начиная от программного и аппаратного обеспечения самого оборудования и заканчивая формовочными материалами и процессами формования, существует множество факторов, влияющих на качество обработки в каждом звене. Инженерная практика показывает, что ключевыми факторами, влияющими на точность 3D-печати, являются механическое управление, обработка данных модели, характеристики материалов и контроль параметров формования.

Эти факторы контролируют количество добавляемого материала, размер устройства 3D-печати и точность движения системы, которые определяют точность детали в направлении накопления и минимальную возможность изготовления детали.

Повышение точности 3D-печати требует уменьшения количества добавляемого материала, управления размерами устройства 3D-печати и повышения точности перемещения системы. Однако эти возможности сложно усовершенствовать в рамках краткосрочных исследований.

В чем основные различия между 3D-печатью и литьем под давлением?

3D-печать и литье под давлением часто рассматриваются как конкурирующие технологии, каждая из которых имеет свои преимущества и сферы применения.

В то время как 3D-печать обеспечивает индивидуальность и гибкость, литье под давлением отлично подходит для эффективного крупносерийного производства и снижения затрат.

Давайте сравним различия между 3D-печатью и литьем под давлением.

Первоначальные затраты на установку

Литье под давлением имеет высокие первоначальные затраты на изготовление формы (например, $10 000 - $50 000), в то время как 3D-печать имеет относительно низкие первоначальные затраты, поскольку не требует изготовления форм.

Стоимость за единицу

Литье под давлением При больших объемах производства затраты невелики и снижаются с увеличением масштаба, то при 3D-печати они, как правило, выше, особенно при изготовлении разовых или небольших партий.

Скорость

Литье под давлением - это быстро, от нескольких секунд до нескольких минут на деталь, идеально подходит для массового производства. 3D-печать работает медленнее, на изготовление одной детали уходит несколько часов, что зависит от сложности и размера.

Материалы

Литье под давлением доступно для широкого спектра материалов, включая различные пластмассы и металлы, и подходит для применения в условиях высоких нагрузок. 3D-печать доступна для широкого спектра материалов, включая пластики, металлы и смолы, но ее пригодность зависит от области применения.

Объем

Литье под давлением высокоэффективно при массовом производстве, объем которого может составлять от тысяч до миллионов штук. 3D-печать лучше всего подходит для небольших партий, прототипов и индивидуальных изделий.

Настройка

Замена пресс-форм при литье под давлением - дорогостоящее и трудоемкое занятие. 3D-печать - это очень .

Гибкость и простота изменения дизайна в цифровом формате

Прочность и долговечность

Литье под давлением обычно прочнее и лучше для функциональных деталей, 3D-печать может варьироваться в зависимости от технологии и используемых материалов.

Точность и последовательность

Литье под давлением отличается высокой точностью и жесткими допусками (например, ±0,005 дюйма), 3D-печать точна, но может варьироваться (например, от ±0,1 до ±0,5 мм).

Воздействие на окружающую среду

Литье под давлением оказывает сильное воздействие из-за отходов материалов и энергии, используемой в процессе, а 3D-печать позволяет снизить воздействие за счет меньшего количества отходов и более экологичных материалов.

Возможности обеспечения сложности конструкции

Литье под давлением позволяет создавать сложные конструкции, но ограничено рамками пресс-формы, а 3D-печать отлично подходит для сложных форм и замысловатых деталей.

Допуски и качество поверхности

Литье под давлением имеет жесткие допуски и хорошую отделку без дополнительной обработки, а допуски при 3D-печати могут быть не такими жесткими, и отделка поверхности может потребовать постобработки.

Пригодность материала для конечного использования

Литье под давлением отлично подходит для функциональных деталей и готовых изделий, 3D-печать хороша для прототипов и нефункциональных деталей, но все зависит от того, что вы делаете.

Когда использовать литье под давлением для изготовления пластиковых деталей?

Литье под давлением - лучший способ для определенных производственных нужд. Это лучший метод для проектов, где важны объем, стоимость и точность.

Массовое производство

Когда вам нужно сделать много деталей, литьё под давлением это то, что нужно. Она идеально подходит для массового производства, поскольку позволяет быстро и стабильно изготавливать тонны деталей. Затраты на установку пресс-формы компенсируются более низкой стоимостью одной детали, что позволяет сэкономить много денег при изготовлении большого количества деталей. Литье под давлением - самый быстрый и эффективный способ изготовления тысяч и миллионов одинаковых деталей, поэтому это лучший выбор для крупносерийного производства.

Последовательность и точность в производстве

Литье под давлением известно своей способностью производить детали с высокой точностью и однородностью. Этот способ подходит, если вам нужны детали с жесткими допусками и неизменным качеством. Точность литья под давлением означает, что каждая деталь является копией предыдущей, что важно для отраслей, где постоянство имеет ключевое значение, таких как автомобилестроение и производство медицинского оборудования.

Проектирование сложных деталей и разработка деталей

Если вы имеете дело со сложными конструкциями деталей или нуждаетесь в замысловатых деталях, литье под давлением часто является лучшим выбором. Этот процесс позволяет обрабатывать сложные геометрические формы и мелкие детали, которые могут быть затруднены или невозможны при 3D-печати. Пресс-формы для литья под давлением могут быть разработаны для получения сложных форм с высокой точностью, что делает этот метод отличным для деталей с подробными характеристиками или специфическими функциональными требованиями.

Материалы и долговечность

Если вам нужно изготовить детали из определенного материала или с определенными физическими свойствами, литье под давлением предоставляет вам массу возможностей. Вы можете использовать все виды пластмасс и композитов, чтобы убедиться, что ваше конечное изделие достаточно прочное, гибкое или термостойкое. Это особенно важно, если вы изготавливаете детали, которые должны выдерживать значительные механические нагрузки или воздействие окружающей среды.

Экономичность при больших заказах

Когда вы производите много деталей, преимущества литья под давлением становятся очевидны. Даже если вам придется потратить больше денег на разработку пресс-формы и настройку машины, стоимость одной детали значительно снижается по мере того, как вы изготавливаете все больше деталей.

Отличная отделка поверхности и прекрасный внешний вид

Детали, изготовленные методом литья под давлением, имеют отличную поверхность и обычно не нуждаются в дополнительной обработке. Для потребительских товаров важно, чтобы они выглядели так же хорошо, как и работали. Литье под давлением - лучший способ изготовить детали, которые хорошо выглядят, имеют одинаковый цвет и одинаковы на ощупь. Именно поэтому люди, производящие такие вещи, как телефоны и тостеры, используют литье под давлением.

Когда использовать 3D-печать?

3D-печать отлично подходит для некоторых вещей и имеет ряд преимуществ перед другими способами производства, например литьем под давлением.

Вы можете быстро создавать вещи и быстро их менять

Когда вы только начинаете что-то делать, 3D-печать - это потрясающее средство. Она позволяет сделать вещь, опробовать ее и сделать лучше. Вы можете делать вещи быстро и быстро их менять. 3D-печать очень хороша для того, чтобы делать вещи быстро и легко, делать их тогда, когда они вам нужны, и пробовать новые идеи.

Изготовление деталей на заказ

3D-печать отлично подходит для изготовления индивидуальных или персонализированных деталей. Будь то индивидуальные медицинские приборы, детали автомобилей или уникальные архитектурные модели, этот метод позволяет многое изменить без высоких затрат на изготовление форм для литья под давлением.

Сложные формы и конструкции

Одно из самых больших преимуществ 3D-печати - возможность работы со сложными формами и конструкциями, которые было бы трудно или невозможно сделать с помощью литья под давлением. Это означает, что вы можете делать вещи, которые раньше были невозможны, например, изготавливать детали с внутренними формами, вырезами и странными очертаниями.

Мелкосерийное и ограниченное производство

3D-печать идеально подходит для изготовления небольших партий и ограниченных тиражей. Это экономичная альтернатива для проектов, где вам не нужно много деталей, поэтому вам не придется тратить кучу денег на литьевые формы. Это особенно хорошо для стартапов и малых предприятий, у которых нет большого количества продукции.

Меньше отходов и устойчивое производство

Экологичность играет большую роль в производстве, и 3D-печать - это более экологичный вариант. Вместо того чтобы вырезать материал для придания формы, как в традиционных методах, она использует только тот материал, который необходим для изготовления детали. Это означает меньше отходов.

Различия в применении 3D-печати и литья под давлением

Когда речь заходит о 3D-печати и литье под давлением, выбор часто зависит от области применения. У каждого из них есть свои сильные стороны, и они лучше подходят для различных производственных нужд.

3D-печать отлично подходит для индивидуального изготовления и сложных конструкций, в то время как литье под давлением является предпочтительным выбором для крупносерийного и экономически эффективного производства. Давайте рассмотрим подробнее, где каждый из них обычно используется в различных отраслях.

Прототипы

3D-печать позволяет быстро вносить изменения в дизайн и быстро тестировать несколько итераций. Литье под давлением отлично подходит для прототипов на финальной стадии, которые должны выглядеть и ощущаться как настоящий продукт.

Нестандартные детали: 3D-печать отлично подходит для изготовления нестандартных изделий или компонентов с уникальными требованиями. Литье под давлением рентабельно для крупносерийных заказных деталей, но для каждой конструкции требуется пресс-форма.

Сложные конструкции

3D-печать позволяет создавать сложные детали и сложные формы, которые невозможно сделать другими методами. Литье под давлением ограничено сложностью формы и лучше подходит для простых форм.

Мелкосерийное производство

3D-печать дешева для небольших партий и не требует больших предварительных инвестиций. Литье под давлением дорого, потому что вам придется платить за форму и установку.

Массовое производство

3D-печать не подходит для массового производства из-за низкой скорости и высокой стоимости единицы продукции. Литье под давлением отличается высокой эффективностью и значительно снижает стоимость единицы продукции при массовом производстве.

Медицинские изделия

3D-печать подходит для изготовления медицинских имплантатов и протезов, в то время как литье под давлением используется для массового производства медицинских препаратов, таких как шприцы и флаконы.

Аэрокосмические детали

3D-печать подходит для изготовления легких сложных компонентов, в то время как литьё под давлением подходит для крупносерийных изделий, таких как детали кабины.

Автомобильные запчасти

3D-печать ограничена прототипами и специальными компонентами, в то время как литье под давлением подходит для крупносерийных изделий, таких как детали кабины.

Автомобильные запчасти

3D-печать ограничивается разработкой прототипов и профессиональными группами, в то время как литье под давлением доминирует в производстве крупносерийных стандартных деталей.

Потребительские товары

3D-печать отлично подходит для изготовления изделий на заказ или ограниченным тиражом, а литье под давлением - для производства множества вещей, например игрушек и товаров для дома.

Образование/исследования

3D-печать хороша для обучения и экспериментов, литье под давлением обычно не используется, потому что оно требует больших затрат,

Почему 3D-печать не может полностью заменить литье под давлением?

Цена

И в FDM, и в литье под давлением используется материал ABS. ABS для литья под давлением стоит 10 000 юаней за тонну, то есть 10 юаней. Один килограмм, плюс несколько центов тонера - вот такая стоимость сырья. Если оглянуться назад, то в FDM используется нить ABS, которая стоит около 50 за килограмм. Разница в стоимости материала почти в 5 раз.

Использование материалов

Говорят, что 3D-печать - это аддитивное производство, которое позволяет экономить материалы. Однако многие люди могут не знать, что литье под давлением действительно экономит материалы. В литье под давлением очень развит процесс переработки и повторного использования отходов, и материал из сопла может быть повторно использован, даже не приземляясь на землю. Возвращенный в бункер для повторного использования, 25-килограммовый мешок сырья почти эквивалентен 25 кг продукта.

Скорость

Вообще говоря, для литья под давлением не является большой проблемой обработка двух форм за одну минуту, чтобы обеспечить хорошее качество продукции. При FDM и FDM-печати необходимо вести учет в часах.

Прочность изделий и точность формовки

Слово "литье под давлением" имеет очень четкое значение. После того как пластиковое сырье расплавлено, оно впрыскивается в форму под определенным давлением. Давление сохраняется в течение некоторого времени после того, как сырье заполнит форму, а затем, через некоторое время после охлаждения, его можно извлечь из формы.

Этот процесс гарантирует, что изделие обладает достаточной прочностью и точностью. Кирпичи Lego, произведенные 10 лет назад, и кирпичи Lego, произведенные сегодня, могут хорошо сочетаться друг с другом. Если использовать FDM для изготовления кирпичиков Lego, то сложно контролировать точность до такого уровня.

Кроме того, FDM печатает слой за слоем. При достаточной прочности один и тот же кирпичик Lego можно поднять и использовать, если его уронить и наступить на него, но нельзя использовать снова, если он напечатан FDM.

В заключение хочу сказать, что литье под давлением имеет свои преимущества в процессе эволюции. Эти преимущества не позволяют мне увидеть возможность его замены 3D-печатью. 3D-печать имеет свои преимущества как специализированный и индивидуальный метод обработки, но я хочу заменить литье под давлением. Я считаю, что его по-прежнему сложно формировать.

Заключение

Когда речь идет о выборе между 3D-печатью и литьем под давлением, необходимо учитывать несколько моментов. К ним относятся производительность, сложность конструкции, стоимость и предполагаемое применение. 3D-печать хороша тем, что она очень гибкая. Ее можно использовать для быстрого прототипирования, изготовления на заказ и создания сложных конструкций. Она идеально подходит для малосерийного производства, особенно если вам нужны уникальные или сложные детали.

С другой стороны, литьё под давлением отлично подходит для крупносерийного производства. Он экономичен, точен и стабилен. Это оптимальный вариант, если вам нужно изготовить много одинаковых деталей. Он особенно хорош, когда вам нужны прочные и долговечные детали. Итак, когда речь заходит о 3D-печати и литье под давлением, у каждого из них есть свои преимущества. Вам нужно посмотреть на свой проект и решить, какой из вариантов подходит именно вам.