Το εάν η τρισδιάστατη εκτύπωση μπορεί να προωθηθεί εξαρτάται τελικά από οικονομικούς λόγους. Παρόλο που οι μεγάλοι κατασκευαστές ηλεκτρονικών ειδών ευρείας κατανάλωσης έχουν σχεδιάσει υλικά από κράμα τιτανίου, αλλά η επιλογή της τρισδιάστατης εκτύπωσης είναι ακόμα λίγες, η δόξα Magic V2 είναι μόνο η χρήση της τρισδιάστατης εκτύπωσης για την κατασκευή του άξονα άρθρωσης από κράμα τιτανίου που καλύπτει αυτό το μικρό μέρος. Ο πυρήνας του αν μπορεί να προωθηθεί είναι να σταθμίσει την οικονομία: το πλεονέκτημα της τρισδιάστατης εκτύπωσης από κράμα τιτανίου είναι το υψηλό ποσοστό χρήσης πρώτων υλών, το υψηλό ποσοστό απόδοσης και η υποστήριξη της επεξεργασίας της εσωτερικής πολύπλοκης δομής, το πλεονέκτημα της παραδοσιακής μηχανικής κατεργασίας είναι ότι το τυπωμένο μέρος είναι μεγάλο, η δομή είναι σχετικά απλή και το κόστος ενός μόνο προϊόντος είναι χαμηλό όταν η παραγωγή μεγάλης κλίμακας. Επομένως, ο κανόνας που πρέπει να τηρείται είναι ότι όταν η δομή του εκτυπωμένου τμήματος είναι πολύπλοκη, ο όγκος είναι μέτριος και ο αριθμός των εκτυπώσεων περιορισμένος, η τρισδιάστατη εκτύπωση από κράμα τιτανίου έχει περισσότερα πλεονεκτήματα από την παραδοσιακή μηχανική κατεργασία.
Παίρνουμε τα δομικά μέρη από κράμα τιτανίου μιας καταναλωτικής ηλεκτρονικής συσκευής ως παράδειγμα για τον υπολογισμό του κόστους του εξοπλισμού SLM. Λαμβάνουμε τη διαμόρφωση του εξοπλισμού Platite BLT-S600 ως σημείο αναφοράς και αναφερόμαστε στην υπόθεση της εργασίας "SLM Printed Metal Parts Cost Analysis and Prediction Model" (Chen Wei, Πανεπιστήμιο Zhejiang, 2019) για να υπολογίσουμε το κόστος του. Θα επικεντρωθούμε στον υπολογισμό του κόστους και στη μελλοντική μείωση και αποδοτικότητα του κόστους: Πρώτον, ο υπολογισμός του κόστους χωρίζεται σε δύο μέρη, το ένα είναι το κόστος στη διαδικασία εκτύπωσης 3D, το άλλο είναι το κόστος στη διαδικασία μετά την επεξεργασία και το μέσο μεμονωμένο Το κόστος της τρισδιάστατης εκτύπωσης προκύπτει από τον υπολογισμό του συνολικού κόστους. Μετά από αυτό, εξετάζουμε τον αντίκτυπο της μελλοντικής μείωσης του κόστους, η κατεύθυνση της μείωσης του κόστους είναι κυρίως η μείωση του κόστους που επιφέρει ο εντοπισμός των πρώτων υλών και των βασικών συστατικών, η βελτίωση της απόδοσης που οφείλεται στη βελτιστοποίηση της μεταποίησης και η μείωση του κόστους εργασίας στο πλαίσιο της αυτοματοποίησης της διαδικασίας.
Εκτύπωση: (1) Αρχικά υπολογίζουμε το κόστος εκτύπωσης, το κόστος του σταδίου εκτύπωσης περιλαμβάνει το κόστος της πρώτης ύλης σε σκόνη, το κόστος κατανάλωσης αερίου, το κόστος λειτουργίας εργασίας, το κόστος ηλεκτρικής ενέργειας, την απόσβεση του εξοπλισμού κ.λπ. (2) Πρώτα απ 'όλα, υπολογίζουμε τον αριθμό των εκτυπώσεων, μέσω του μοναδικού αποτυπώματος της εκτύπωσης στόχου και της επιφάνειας ολόκληρου του υποστρώματος, λαμβάνοντας υπόψη το κενό, υποθέτοντας ότι ένα υπόστρωμα μπορεί να εκτυπώσει 150 μέρη τη φορά, ο υπολογισμός μας είναι να ληφθεί υπόψη το συνολικό κόστος της εκτύπωσης ο αριθμός ολόκληρου του υποστρώματος και το αντίστοιχο μεμονωμένο κόστος. (3) Όσον αφορά το κόστος της πρώτης ύλης, με βάση την ποιότητα ενός μεμονωμένου προϊόντος, υπολογίζουμε το κόστος της απαιτούμενης σκόνης πρώτης ύλης συνδυάζοντας την υποτιθέμενη τιμή πρώτης ύλης και την ποσότητα εκτύπωσης αφού υποθέσουμε ότι το ποσοστό χρήσης πρώτης ύλης είναι 90%. (4) Όσον αφορά το κόστος κατανάλωσης αερίου, γνωρίζουμε τον όγκο του θαλάμου διαμόρφωσης του εξοπλισμού και εξετάζουμε τη ρευστότητα και τη μερική επαναχρησιμοποίηση του αδρανούς αερίου σε σχέση με το επιλεγμένο χαρτί. Υποτίθεται ότι ο όγκος του αερίου στην αρχή της αναλογίας του θαλάμου διαμόρφωσης μείον τον όγκο στο τέλος λαμβάνεται ως κατανάλωση. (5) Το κόστος χειροκίνητης λειτουργίας περιλαμβάνει το κόστος εγκατάστασης και εντοπισμού σφαλμάτων του συστήματος πριν από την εργασία του εξοπλισμού και τον χρόνο καθαρισμού μετά την εκτύπωση, και το κόστος εργασίας στη διαδικασία λειτουργίας υπολογίζεται με βάση τον υποτιθέμενο μισθό. (6) Όσον αφορά το κόστος εργασίας του εξοπλισμού, λάβαμε τον όγκο με βάση την ποιότητα εκτύπωσης και την πυκνότητα υλικού, υπολογίσαμε τον συνολικό όγκο εκτύπωσης αφού λάβαμε υπόψη τον αριθμό των εκτυπώσεων και το ποσοστό υποστήριξης, υπολογίσαμε τον χρόνο εκτύπωσης σύμφωνα με την απόδοση εκτύπωσης τον εξοπλισμό εξοπλισμένο με λέιζερ και ορίστε τον συντελεστή δυσκολίας των εξαρτημάτων εκτύπωσης σε σχέση με το χαρτί, συν τον χρόνο τοποθέτησης της σκόνης και τον χρόνο εντοπισμού σφαλμάτων του εξοπλισμού για να καθορίσετε τον συνολικό χρόνο εργασίας. Υπολογίστε την κατανάλωση ενέργειας και την απόσβεση του εξοπλισμού σύμφωνα με την ισχύ και τη διάρκεια ζωής του εξοπλισμού. (7) Με βάση τον παραπάνω υπολογισμό, αθροίζουμε το κόστος της πρώτης ύλης, το κόστος εργασίας και το κόστος εργασίας του εξοπλισμού για να λάβουμε το συνολικό κόστος του συνδέσμου εκτύπωσης και εισάγουμε το επόμενο βήμα της μετα-επεξεργασίας.
Σύμφωνα με την υπόθεση, το κόστος εκτύπωσης 150 εξαρτημάτων που εκτυπώθηκαν από τον εξοπλισμό ταυτόχρονα είναι 8583 γιουάν. Το κύριο κόστος προέρχεται από το κόστος χρήσης σκόνης, το κόστος εργασίας εξοπλισμού και το κόστος εργασίας, οι αντίστοιχες τιμές είναι 5600/2472/511 γιουάν, που αντιστοιχούν στο 65,2%, 28,8%, 5,9%, αντίστοιχα. Ως εκ τούτου, η τιμή των πρώτων υλών και του εξοπλισμού είναι η βασική κατεύθυνση της μείωσης του κόστους και της αποδοτικότητας στο μέλλον, και ο επακόλουθος εντοπισμός της σκόνης από κράμα τιτανίου και των συστατικών πυρήνα αναμένεται να προωθήσει περαιτέρω το κόστος.
Σύνδεσμοι μετά την επεξεργασία: (1) Χωρίσαμε το σύνολο της μετα-επεξεργασίας σε ζεύξεις θερμικής επεξεργασίας, κοπής, στίλβωσης και αμμοβολής και συνοψίσαμε το κόστος κάθε συνδέσμου για να υπολογίσουμε το συνολικό κόστος, επειδή είναι ακόμα στο αρχικό στάδιο, Οι σύνδεσμοι λείανσης και στίλβωσης που μετρώνται εδώ επιλέγουν προσωρινά να βασίζονται σε τεχνητά συνηθισμένα κουτιά στίλβωσης αντί σε εργαλειομηχανές λείανσης και στίλβωσης CNC. (2) Ο κλίβανος ανόπτησης κενού υιοθετεί έναν κοινό εξοπλισμό κλιβάνου οριζόντιας ανόπτησης υψηλής ισχύος, το μέγεθος θέρμανσης είναι απλώς κατάλληλο για την τοποθέτηση του υποστρώματος μετά την εκτύπωση 3D και τα εκτυπωμένα μέρη θερμαίνονται και ψύχονται αργά για να απελευθερωθεί η πίεση για να βελτιωθεί η απόδοση του τεμαχίου εργασίας . Εδώ, οι παράμετροι απόδοσης λειτουργίας του κλιβάνου ανόπτησης κενού χρησιμοποιούνται για τον υπολογισμό της κατανάλωσης ισχύος του εξοπλισμού κατά τη διάρκεια της διαδικασίας εργασίας και της απόσβεσης του προϊόντος. (3) Μετά τη θερμική επεξεργασία, είναι απαραίτητο να διαχωριστεί το τυπωμένο μέρος από το υπόστρωμα με κοπή, εδώ επιλέγουμε τη μηχανή κοπής σύρματος, υπολογίζουμε τον χρόνο κοπής με την ταχύτητα κοπής και τη συνολική επιφάνεια του διαμορφωμένου μέρους και υπολογίζουμε την ισχύ κατανάλωση και απόσβεση εξοπλισμού κατά τη διαδικασία εργασίας με βάση τις παραμέτρους απόδοσης του εξοπλισμού· (4) Μετά την κοπή, τα μέρη πρέπει επίσης να περάσουν από τα βήματα λείανσης, στίλβωσης και αμμοβολής, όπου ο εξοπλισμός απαιτεί ανθρώπινη λειτουργία, υποθέτουμε ότι εμπλέκονται τέσσερα άτομα, σε συνδυασμό με τον χρόνο χειροκίνητης λειτουργίας και τον χρόνο εργασίας του εξοπλισμού για τον υπολογισμό του το κόστος εργασίας και η απόσβεση εξοπλισμού και το παραπάνω κόστος θερμικής επεξεργασίας, κοπής σύρματος και στίλβωσης αμμοβολής για τον υπολογισμό του συνολικού κόστους της μετεπεξεργασίας.
Υπολογίσαμε σύμφωνα με την υπόθεση: το κόστος μετά την επεξεργασία του εξοπλισμού για την εκτύπωση 150 εξαρτημάτων ταυτόχρονα είναι 3460 γιουάν. Μεταξύ αυτών, το πιο σημαντικό κόστος προέρχεται από τις δύο πτυχές της στίλβωσης, της αμμοβολής και της θερμικής επεξεργασίας, και το αντίστοιχο κόστος είναι 3116 και 337 γιουάν, αντιπροσωπεύοντας το 90,1% και το 9,8% της μετεπεξεργασίας, αντίστοιχα. Ο εξοπλισμός στίλβωσης που επιλέξαμε σε αυτό το άρθρο πρέπει ακόμα να βασίζεται στην ανθρώπινη συμμετοχή, επομένως θα έχει μεγάλο κόστος εργασίας και είναι σχετικά πιο χρονοβόρος. Εάν επιλέξετε μια μηχανή γυαλίσματος CNC με υψηλότερο βαθμό αυτοματισμού, αν και το κόστος απόκτησης εξοπλισμού είναι υψηλότερο, μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά την ανθρώπινη συμμετοχή και να βελτιώσει την αποτελεσματικότητα της επεξεργασίας και έχει πιο οικονομικά πλεονεκτήματα στην ποσοτική παραγωγή μεγάλης κλίμακας, η οποία είναι είναι ένας σημαντικός τρόπος μείωσης του κόστους και αύξησης της αποτελεσματικότητας στη μελλοντική μετεπεξεργασία.
Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι το συνολικό κόστος εκτύπωσης και μετα-επεξεργασίας είναι 12203,13 γιουάν, υποθέτοντας ότι το μέσο κόστος εκτύπωσης ενός μεμονωμένου εξαρτήματος που αντιστοιχεί σε απόδοση 60% είναι 135,59 γιουάν. Σύμφωνα με τη "μέθοδο υπολογισμού προσφοράς μηχανικής κατεργασίας" (Yang Lizi), η αναλογία του κόστους κατεργασίας μικρών εξαρτημάτων προς το κόστος των πρώτων υλών είναι 5-10:1, το βάρος εκτύπωσης είναι 12 g, η χρήση υλικού από κράμα τιτανίου TA15, λαμβάνοντας υπόψη περίπου το 30% του ποσοστού χρήσης πρώτων υλών της μηχανικής κατεργασίας, το κόστος μηχανικής κατεργασίας υπολογίζεται σε περίπου 100 γιουάν. Επομένως, το κόστος της τρισδιάστατης εκτύπωσης είναι ελαφρώς υψηλότερο από αυτό της κατεργασίας CNC. Αποσυναρμολογώντας το κόστος, διαπιστώσαμε ότι το κύριο κόστος προήλθε από το κόστος χρήσης σκόνης, το κόστος στίλβωσης και αμμοβολής και το κόστος εργασιών εξοπλισμού, που αντιστοιχεί στο 45,9%, στο 25,5%, στο 20,3% του κόστους. Επομένως, η επακόλουθη μείωση του κόστους και η αύξηση της απόδοσης προέρχεται κυρίως από τρεις πτυχές, το εγχώριο μερίδιο της σκόνης πρώτης ύλης για μείωση της τιμής, την αντικατάσταση των βασικών εξαρτημάτων στον εξοπλισμό για την προώθηση του κόστους του εξοπλισμού και τη βελτιστοποίηση της θέσης -Σύνδεσμος επεξεργασίας για την προώθηση της βελτίωσης της απόδοσης.
