در مقاله “آیا پرینت سه بعدی جایگزین تولید سنتی می شود؟” به چه موضوعاتی پرداخته شده است :

• آیا پرینت سه بعدی جایگزین تولید سنتی می شود؟
• سرعت پرینت سه بعدی
• آیا پرینت سه بعدی کارآمد است؟
• آیا پرینت سه بعدی گرون است ؟
• کاهش مشکلات با چاپ سه بعدی
• پیچیدگی و آزادی طراحی با پرینت سه بعدی
• سفارشی سازی محصولات
• پایداری پرینت سه بعدی
• آیا پرینت سه بعدی تولید را در دسترس تر میکند؟

 مزایای پرینت سه بعدی

آیا پرینت سه بعدی جایگزین تولید سنتی خواهد شد؟

احتمالاً به این زودی نخواهد بود، اما پرینت سه بعدی مزایای زیادی نسبت به تولید سنتی دارد که فرآیند تولید افزودنی را برای بسیاری از نمونه سازی و کاربردهای صنعتی ایده آل می کند.

چاپ سه بعدی یک فناوری ساخت افزودنی (AM) است که قطعات را یک لایه در یک زمان می‌سازد. مزایای متمایز زیادی نسبت به تکنیک‌های تولید سنتی، از جمله زمان‌های تولید سریع‌تر و زنجیره تامین توزیع‌شده، ارائه می‌کند.

کاربردهای زیادی وجود دارد که در آنها پرینت سه بعدی قادر است قطعات را سریعتر، با دقتی قابل مقایسه (یا بالاتر) نسبت به تولید سنتی، و با استفاده از مواد مقرون به صرفه و پایدار تحویل دهد.

درک اینکه چه چیزی پرینت سه بعدی را برای تولید مفید و حتی بهینه می کند، به طراحان اجازه می دهد تصمیمات بهتری در هنگام توسعه محصولات و انتخاب فرآیندهای تولید بگیرند. در این مقاله، مزایای کلیدی پرینت سه بعدی را در طیف وسیعی از کاربردها و صنایع پوشش می دهیم.

سرعت چاپ سه بعدی چقدر است؟

یکی از مزایای اصلی پرینت سه بعدی سرعت تولید قطعات است. روش های تولید افزایشی تمایل دارند از فرآیندهای سنتی پیشی بگیرند. با پرینت سه بعدی می توانید مدل ها و طرح های پیچیده CAD را آپلود کرده و بلافاصله چاپ را شروع کنید. مزیت در اینجا تأیید و توسعه سریع ایده های طراحی است.

در حالی که در گذشته ممکن بود روزها یا حتی هفته ها برای دریافت نمونه اولیه طول می کشید. چاپ سه بعدی یک مدل را ظرف چند ساعت در دستان طراح قرار می دهد. به عنوان مثال، SLS (سینترینگ لیزری انتخابی)، می تواند یک ساختار کامل با صدها قطعه را به طور همزمان در حدود 16 ساعت، از جمله زمان مورد نیاز برای گرم کردن و خنک کردن، چاپ کند.

توانایی تولید قطعات انتهایی عملکردی در حجم‌های کم تا متوسط، در مقایسه با تکنیک‌های تولید سنتی، مزیت صرفه‌جویی در زمان زیادی را ارائه می‌کند (اغلب زمان تولید قالب تزریقی به تنهایی می‌تواند هفته‌ها باشد).

همچنین، چاپ سه بعدی اساساً 24 ساعته در دسترس است. شما می توانید یک پرینتر سه بعدی را بدون اپراتور اجرا کنید، بنابراین وقتی چراغ های دستگاه خاموش است،دستگاه شما می تواند چاپ شود. وقتی کارمندان و اپراتورهای شما صبح بعد از چاپ می‌رسند، قطعات قوی و کاربردی می‌توانند برای پس پردازش آماده شوند یا از آن استفاده کنند.

آیا پرینت سه بعدی کارآمد است؟

یکی از بزرگترین نگرانی‌های یک طراح این است که چگونه یک قطعه را تا حد امکان کارآمد بسازد. به ویژه در مراحل حساس به زمان و بودجه مانند : نمونه‌سازی.

در ساخت سنتی، قطعات قبل از اینکه آماده کار شوند، مراحل ساخت زیادی را طی می کنند. و ترتیب این مراحل بر کیفیت و ساخت طراحی شما تأثیر می گذارد. پرینت سه بعدی قطعات را در یک مرحله تولید می کند و کارایی را از طراحی تا تولید به طور قابل توجهی افزایش می دهد.

به جای تحمل زمان طولانی برای دریافت انبار مواد از نیمه راه در سراسر جهان برای هدر دادن مقدار قابل توجهی از آن (با سیستم های سنتی و CNC)، پرینت سه بعدی می تواند بخشی از اعتبار طراحی خود را در حالی که تقریباً 100٪ از نسخه اصلی استفاده می کند، به شما بدهد.

آیا پرینت سه بعدی گران است یا مقرون به صرفه؟

محاسبه هزینه پرینت سه بعدی به عوامل مختلفی بستگی دارد، از جمله هزینه های عملیاتی خود ماشین ها، انتخاب مواد و تکنولوژی و هزینه (حداقل) نیروی کار.

مصرف انرژی

بیشتر پرینترهای سه بعدی رومیزی به اندازه یک کامپیوتر لپ تاپ انرژی مصرف می کنند. فن آوری های تولید افزودنی های صنعتی مقدار زیادی انرژی برای تولید یک قطعه مصرف می کند. با این حال، توانایی تولید هندسه های پیچیده در یک مرحله منجر به کارایی و چرخش بیشتر می شود. عملیات ماشین معمولاً کمترین سهم را در هزینه کلی ساخت دارد.

هزینه مواد

هزینه مواد پرینت سه بعدی بسته به فناوری به طور قابل توجهی متفاوت است، اگرچه مهم است که توجه داشته باشید که این مهم ترین عامل در هزینه یک قطعه است. همچنین، طیف وسیعی از مواد موجود برای پرینت سه بعدی، مقایسه دقیق هزینه‌ها بین تولید سنتی و افزودنی را دشوار می‌سازد.

در پایان روز، انتخاب مواد شما مهمترین عامل در تعیین هزینه قطعات پرینت سه بعدی خواهد بود. فرآیندهای متمرکز بر تولید که از پودر نایلون استفاده می کنند در نهایت مقرون به صرفه تر خواهند بود.

نیروی کار

یکی از مزیت های اصلی پرینت سه بعدی هزینه کم نیروی کار است. جدا از پردازش پس از آن، اکثر چاپگرهای سه بعدی فقط به اپراتور نیاز دارند تا یک فایل stl را آپلود کند و چاپ را شروع کند. سپس دستگاه یک فرآیند کاملاً خودکار را برای تولید قطعه دنبال می کند. پرینت سه بعدی در بسیاری از موارد نیازی به ماشین آلات بسیار ماهر و اپراتورهای متخصص ندارد، و این باعث می شود هزینه کار بسیار کمتر از تولید سنتی باشد.

نمونه اولیه

برای تولید نمونه‌های اولیه که فرم و تناسب را تأیید می‌کنند، چاپ سه بعدی به طور قابل‌توجهی ارزان‌تر از سایر روش‌های تولید، مانند قالب‌گیری تزریقی است. اغلب برای ساخت قطعات عملکردی یکباره مقرون به صرفه است. تکنیک‌های تولید سنتی با افزایش حجم مقرون ‌به ‌صرفه ‌تر می‌شوند و هزینه‌های بالای راه‌اندازی با حجم زیاد تولید توجیه می‌شوند.

چگونه پرینت سه بعدی خطر را کاهش می دهد؟

دریافت یک نمونه اولیه معیوب برای طراحان و مهندسان زمان و هزینه دارد. تغییرات، حتی کوچک، در قالب یا روش ساخت، تأثیر مالی قابل توجهی خواهد داشت.

توانایی تأیید یک طرح با چاپ یک نمونه اولیه آماده برای تولید قبل از سرمایه‌گذاری در تجهیزات تولیدی گران قیمت (مانند قالب‌ها یا ابزارآلات) خطر را در طول فرآیند نمونه‌سازی از بین می‌برد. این به ایجاد اطمینان در طراحی شما قبل از انجام سرمایه گذاری های کلان مورد نیاز برای تولید بزرگتر و حتی تولید انبوه کمک می کند.

پیچیدگی و آزادی طراحی با چاپ سه بعدی

طراحی برای چاپ سه بعدی با آزادی طراحی بسیار بیشتری همراه است. پرینت سه بعدی و تولید افزودنی با همان محدودیت هایی که تولید سنتی معمولاً اعمال می کند، همراه نیست.

از آنجایی که پرینترهای سه بعدی قطعات را یک لایه در یک زمان می‌سازند. برخلاف فرز کردن مواد خام از یک بلوک موجود، الزامات طراحی شامل زوایای پیش نویس، برش‌ها و دسترسی به ابزار اعمال نمی‌شود.

آیا پرینت سه بعدی برای سفارشی سازی محصول ساخته شده است؟

از آنجایی که چاپ سه بعدی و ساخت افزودنی اساساً به طراحان توانایی تولید هندسه های پیچیده در مقادیر وسیع را می دهد. برای تولید یکباره محصولات سفارشی کاملاً مناسب است.

بسیاری از صنایع، از جمله رشته های پزشکی و دندانپزشکی، از این مزیت خاص در تولید پروتزهای سفارشی، ایمپلنت ها و کمک های دندانی بهره برده اند. از این نوآوری‌ها در پزشکی گرفته تا تجهیزات ورزشی متناسب با ورزشکاران خاص و عینک‌های آفتابی سفارشی و لوازم جانبی مد، چاپ سه‌بعدی امکان تولید واحد را به روشی غیرممکن از طریق روش‌های سنتی می‌دهد.

آیا پرینت سه بعدی پایدار است؟

روش‌های تولید کاهشی، مانند فرز یا تراشکاری CNC، مقدار قابل توجهی از مواد را از یک بلوک اولیه حذف می‌کند و در نتیجه حجم بالایی از مواد زائد ایجاد می‌کند.

آلودگی

در مقابل، پرینت سه بعدی و سایر روش های تولید افزودنی، زباله نسبتا کمی تولید می کنند. جدا از مواد اضافی مورد استفاده برای چاپ سازه های پشتیبانی، چاپ سه بعدی معمولاً فقط از مواد مورد نیاز برای ساخت یک قطعه استفاده می کند. اکثر فرآیندهای پرینت سه بعدی از مواد خامی استفاده می کنند که می توانند در طول چندین دوره تولید بازیافت شوند و دوباره مورد استفاده قرار گیرند، به خصوص اگر به فناوری های مبتنی بر پودر مانند SLS و MJF اشاره کنیم.

فراگیری

پرینت سه بعدی نیز زمینه تولید توزیع شده را تقویت کرده است. افزایش چشمگیر تعداد پرینترهای سه بعدی و ماشین‌های افزودنی در بازار، دسترسی به این فناوری را بهبود بخشیده و فاصله‌ای را که نمونه‌های اولیه برای ارسال نیاز دارند، کاهش داده است.

یادگیری

همچنین، یادگیری نحوه کار با اکثر پرینترهای سه بعدی رومیزی نسبتاً ساده است. این به این معنی است که طراحان مجبور نیستند به تولیدکنندگان خارج از سایت خیلی تکیه کنند، به خصوص در مورد نمونه سازی سریع.

فضای کار

با توجه به سرمایه گذاری نسبتاً کم امکانات، چاپ سه بعدی در مناطقی که برای تولید سنتی پایدار نیست قابل دسترسی است. مناطق خاصی برای مقاصد صنعتی منطقه بندی نشده اند و بسیاری از کسب و کارها به سادگی فضای فیزیکی برای وارد کردن منابع تولیدی بزرگ ندارند. چاپ در محل یا از طریق شبکه های توزیع شده هزینه های حمل و نقل را چه از نظر مالی و چه از نظر زیست محیطی مرتبط کاهش می دهد.

آیا پرینت سه بعدی تولید را در دسترس تر می کند؟

در حالی که تولید مواد افزودنی بیش از 30 سال است که وجود داشته است، اکثر رشد از سال 2010 رخ داده است. این امر منجر به ورود پرینترهای سه بعدی بیشتر به صنعت شده است. و دسترسی طراحان به فناوری های تولید افزودنی را به طور قابل توجهی آسان تر می کند.

تنها در سال 2015، بیش از 278000 پرینتر تولیدی افزودنی در سراسر جهان فروخته شد. از آن زمان تعداد پرینترهای فروخته شده به طور مداوم دو برابر شده است. آنچه در ابتدا یک فناوری خاص بود که فقط برای بخش کوچکی از صنعت تولید قابل دسترسی بود. اکنون یک روش کاملاً در دسترس و رقابتی برای تولید قطعات است که توسط طیف گسترده‌ای از صنایع استفاده می‌شود.