ภาษาไทย
การผลิตจำนวนมากด้วยการพิมพ์ 3 มิติ เทียบกับการฉีดขึ้นรูป | คู่มือต้นทุน | SMS
สร้างใน 06.13
เมื่อผู้อำนวยการฝ่ายจัดซื้อและผู้จัดการฝ่ายแนะนำผลิตภัณฑ์ใหม่ (NPI) ได้ยินคำว่า “การผลิตจำนวนมาก” สิ่งแรกที่นึกถึงคือแม่พิมพ์ฉีดพลาสติกเหล็กชุบแข็งแบบหลายโพรงที่ผลิตชิ้นส่วนพลาสติกที่เหมือนกันนับล้านชิ้น เป็นเวลาหลายทศวรรษที่นี่คือมาตรฐานการผลิตที่ไม่มีใครโต้แย้ง
วงจรชีวิตผลิตภัณฑ์ที่ทันสมัยได้นิยามการผลิตจำนวนมากแตกต่างออกไป ปัจจุบัน การผลิตจำนวนมากในปริมาณปานกลางหมายถึงการผลิตที่ปรับขนาดได้ ทำซ้ำได้ โดยไม่ต้องใช้เครื่องมือ สำหรับผลิตภัณฑ์ 1,000 ถึง 50,000 ชิ้น สำหรับทีมฮาร์ดแวร์เชิงพาณิชย์ อุปกรณ์ทางการแพทย์ และชิ้นส่วนการบินและอวกาศ การพิมพ์ 3 มิติระดับอุตสาหกรรมช่วยขจัดปัญหาทางวิศวกรรมที่ใหญ่ที่สุด นั่นคือ ต้นทุนการลงทุนเครื่องมือเป็นศูนย์
ด้วยการข้ามขั้นตอนการผลิตและตรวจสอบแม่พิมพ์เหล็กที่ใช้เวลา 8-12 สัปดาห์ SMSระดับอุตสาหกรรม การพิมพ์ 3 มิติ ช่วยเร่งเวลาในการออกสู่ตลาด รองรับการปรับปรุงการออกแบบอย่างคล่องตัว และเติมเต็มช่องว่างระหว่างการพัฒนาต้นแบบกับการฉีดขึ้นรูปปริมาณมาก ผู้ผลิตเปิดตัวผลิตภัณฑ์ ตรวจสอบความต้องการของตลาด และปรับขนาดได้อย่างยืดหยุ่น โดยไม่มีความเสี่ยงด้านสินค้าคงคลังและการลงทุนในแม่พิมพ์จำนวนมาก
นิยามใหม่ของการผลิตจำนวนมาก: การพิมพ์บนเดสก์ท็อปเทียบกับการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุระดับอุตสาหกรรม
ในการประเมินคุณค่าของการผลิตจำนวนมากด้วยการพิมพ์ 3 มิติ ผู้ผลิตต้องละทิ้งภาพลักษณ์เดิมๆ ของเครื่องพิมพ์ 3 มิติ FDM แบบตั้งโต๊ะที่ทำงานช้า การผลิตจำนวนมากแบบเพิ่มเนื้อวัสดุระดับมืออาชีพอาศัยฟาร์มการพิมพ์อุตสาหกรรมแบบอัตโนมัติที่มีปริมาณงานสูง ซึ่งสร้างขึ้นเพื่อการผลิตแบบกลุ่มที่เสถียร
จุดอ่อนของการออกแบบแม่พิมพ์ฉีดแบบดั้งเดิม
การผลิตพลาสติกแบบดั้งเดิมต้องมีการอนุมัติการออกแบบขั้นสุดท้าย (Design Freeze) อย่างบังคับ วิศวกรต้องล็อคไฟล์ CAD สุดท้ายเพื่อเริ่มการผลิตแม่พิมพ์เหล็ก ข้อบกพร่องในการออกแบบหลังการผลิตแม่พิมพ์จำเป็นต้องมีการแก้ไขแม่พิมพ์ด้วย EDM ที่มีค่าใช้จ่ายสูง หรือการทิ้งแม่พิมพ์ทั้งหมด ทำให้เกิดค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมและเวลาหยุดการผลิต
ข้อได้เปรียบในการอัปเดตดิจิทัลของการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุด้วย SMS
การพิมพ์ 3 มิติระดับอุตสาหกรรมใช้กระบวนการจัดการสินค้าคงคลังแบบดิจิทัลเต็มรูปแบบ โดยไม่ต้องใช้แม่พิมพ์ ไม่มีข้อจำกัดเรื่องจำนวนสั่งซื้อขั้นต่ำ (MOQ) และไม่มีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมสำหรับรูปทรงที่ซับซ้อน ทีมงานสามารถแก้ไขไฟล์ CAD ได้ตลอดเวลาในระหว่างการผลิตเป็นชุด ตัวอย่างเช่น อัปเกรดการออกแบบที่ยูนิตที่ 1500 จากนั้นพิมพ์ยูนิตที่ 1501 ที่แก้ไขแล้วโดยไม่มีค่าใช้จ่ายในการปรับเปลี่ยน ความคล่องตัวแบบดิจิทัลนี้ช่วยให้ทีม NPI ทั่วโลกสามารถลดความเสี่ยงของโครงการได้อย่างมาก
เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติแบบปริมาณมากสำหรับการผลิตจำนวนมาก
เทคโนโลยี FDM พื้นฐานและ SLA สำหรับผู้บริโภคไม่สามารถรองรับการผลิตจำนวนมากสำหรับผลิตภัณฑ์ที่ใช้งานจริงได้ เนื่องจากมีประสิทธิภาพต่ำและความแข็งแรงเชิงกลของแกน Z ไม่ดี เทคโนโลยีการหลอมผงแบบอุตสาหกรรม (PBF) เป็นหัวใจสำคัญของการผลิตแบบเติมเนื้อสารในปริมาณปานกลางที่มีคุณสมบัติเหมาะสม ซึ่งส่วนใหญ่รวมถึง SLS และ MJF ที่ SMS นำมาใช้
ประโยชน์ของ Selective Laser Sintering (SLS) และ 3D Nesting
SLS ใช้เลเซอร์กำลังสูงหลอมผงโพลีเมอร์ทีละชั้น ข้อได้เปรียบด้านต้นทุนที่ใหญ่ที่สุดคือการจัดวางชิ้นงานแบบ 3 มิติระดับมืออาชีพ:
- ไม่จำเป็นต้องมีโครงสร้างรองรับเพิ่มเติม ผงที่หลวมจะรองรับชิ้นส่วนตามธรรมชาติ
- วิศวกรจัดวางชิ้นส่วนหลายร้อยชิ้นภายในห้องพิมพ์เดียวเพื่อเพิ่มผลผลิตต่อการพิมพ์สูงสุด
- ต้นทุนต่อชั่วโมงของเครื่องจักรต่ำ เหมาะสำหรับชิ้นส่วนพลาสติกโครงสร้างปริมาณปานกลางที่คุ้มค่า
Multi-Jet Fusion (MJF): ความเร็วสูงและความแข็งแรงแบบไอโซโทรปิก
พัฒนาโดย HP, MJF อัปเกรดเวิร์กโฟลว์การหลอมผงแบบดั้งเดิม แทนที่จะใช้การสแกนด้วยเลเซอร์แบบจุดต่อจุด, MJF จะพ่นสารหลอมเหลวลงบนผงทั้งหมด จากนั้นทำการหลอมด้วยอินฟราเรดในครั้งเดียว
จุดแข็งหลักของ MJF:
- การผลิตที่เร็วกว่าการพิมพ์ 3 มิติด้วยเลเซอร์แบบมาตรฐานอย่างก้าวกระโดด
- ความแข็งแรงใกล้เคียงกันในแกน X/Y/Z มีประสิทธิภาพทางกลเหมือนชิ้นส่วนที่ฉีดขึ้นรูป
- เหมาะสำหรับตัวยึดรถยนต์, โครงอุปกรณ์ และชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้งานจริง
วัสดุเกรดอุตสาหกรรมสำหรับการพิมพ์ 3 มิติแบบจำนวนมากของ SMS
วัสดุการพิมพ์เกรดงานอดิเรกไม่สามารถตรงตามมาตรฐานการผลิตแบบจำนวนมากของอุตสาหกรรมได้SMSใช้โพลิเมอร์ทางวิศวกรรมและวัสดุโลหะอากาศยานสำหรับชิ้นส่วนที่ใช้งานได้ยาวนาน
PA11 & PA12 ไนลอน: โพลิเมอร์หลักสำหรับการพิมพ์
PA12: ความเสถียรของมิติสูง, ทนทานต่อแรงกระแทกและการกัดกร่อนของสารเคมี, เทียบเท่าประสิทธิภาพของ ABS และ PC ที่ขึ้นรูปสำหรับชิ้นส่วนอุตสาหกรรมโครงสร้าง
PA11: มีความเหนียวดีเยี่ยม ทนทานต่อความล้า และทนทานต่อการโค้งงอ เป็นตัวเลือกอันดับต้นๆ สำหรับบานพับแบบมีชีวิต โครงสร้างแบบสแน็ปฟิต และส่วนประกอบที่ทนต่อแรงกระแทกในยานยนต์
โพลิเมอร์พิเศษประสิทธิภาพสูง
SMS นำเสนอโพลิเมอร์ทนความร้อนสูง PEEK และ PEI (Ultem) ที่มีคุณสมบัติหน่วงไฟ UL94 V-0 เหมาะสำหรับท่อส่งในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ และส่วนประกอบที่อยู่อาศัยอิเล็กทรอนิกส์ที่ทนความร้อนสูง
วัสดุการผลิตแบบเติมเนื้อโลหะ
ด้วยการพิมพ์โลหะแบบ DMLS และ SLM, SMS สามารถผลิตชิ้นส่วนที่ซับซ้อนและมีน้ำหนักเบาด้วยไทเทเนียม Ti6Al4V, อลูมิเนียม AlSi10Mg และสแตนเลส 316L โดยรวมชิ้นส่วนหลายชิ้นเข้าเป็นส่วนประกอบเดียว ช่วยลดต้นทุนการผลิตด้วยเครื่อง CNC สำหรับชิ้นส่วนอากาศยานและอุปกรณ์ทางการแพทย์
การพิมพ์ 3 มิติ เทียบกับการฉีดขึ้นรูป: การวิเคราะห์ต้นทุน ณ จุดคุ้มทุน
การเลือกการผลิตขึ้นอยู่กับ TCO (ต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของ) และปริมาณการผลิต ณ จุดคุ้มทุน การพิมพ์ 3 มิติช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายในการลงทุนทำแม่พิมพ์ (CapEx) ในช่วงเริ่มต้น ในขณะที่การฉีดขึ้นรูปจะได้เปรียบด้านราคาต่อหน่วยจากการกระจายต้นทุนการผลิตจำนวนมาก ด้านล่างนี้คือตารางต้นทุนอุตสาหกรรมที่ตรวจสอบแล้วจากทีมซัพพลายเชนของ SMS
ปริมาณการผลิต | ต้นทุนการลงทุนเครื่องมือฉีดขึ้นรูป | ต้นทุนต่อหน่วย MJF PA12 | ต้นทุนต่อหน่วย ABS ฉีดขึ้นรูป | คำแนะนำกลยุทธ์ระดับมืออาชีพ |
500 หน่วย | แม่พิมพ์เหล็ก P20 ราคา 12,000 ดอลลาร์ | 14.00 ดอลลาร์ | 2.50 ดอลลาร์ | เลือกการพิมพ์ 3 มิติ: ประหยัดค่าใช้จ่ายกว่า 6,000 ดอลลาร์, ข้ามระยะเวลารอแม่พิมพ์ 6 สัปดาห์ |
5,000 หน่วย | แม่พิมพ์เหล็ก P20 ราคา 15,000 ดอลลาร์ | 8.00 ดอลลาร์ | 1.80 ดอลลาร์ | โซลูชันแบบผสมผสาน: เลือกการพิมพ์ 3 มิติ หากต้องการการปรับปรุงการออกแบบ |
20,000 หน่วย | แม่พิมพ์เหล็ก H13 ราคา 25,000 ดอลลาร์ | $5.50 | $0.90 | เลือกการฉีดขึ้นรูป: ลดต้นทุนการผลิตโดยรวม |
100,000+ หน่วย | แม่พิมพ์หลายโพรง ราคา 40,000 ดอลลาร์ขึ้นไป | 4.00 ดอลลาร์ | 0.40 ดอลลาร์ | เลือกแม่พิมพ์ฉีด: ความได้เปรียบด้านต้นทุนในระดับที่แน่นอน |
กฎต้นทุนหลัก
1,000–5,000 หน่วย: ต้นทุนแม่พิมพ์เป็นศูนย์ทำให้การพิมพ์ 3 มิติคุ้มค่ากว่า มากกว่า 50,000 หน่วย: ต้นทุนแม่พิมพ์ที่ตัดจำหน่ายแล้วช่วยลดราคาต่อหน่วยของการฉีดขึ้นรูปได้อย่างมาก
ต้นทุนการทำซ้ำที่ซ่อนอยู่ซึ่งแก้ไขได้ด้วยการพิมพ์ 3 มิติเท่านั้น
การปรับเปลี่ยนแม่พิมพ์หลังการผลิตก่อให้เกิดความสูญเสียที่ซ่อนอยู่มหาศาล: การปรับเปลี่ยนแม่พิมพ์เหล็กแข็งมูลค่า 25,000 ดอลลาร์ มีค่าใช้จ่ายหลายพันดอลลาร์และใช้เวลาหยุดทำงานหลายสัปดาห์ การพิมพ์ 3 มิติของ SMS รองรับการปรับเปลี่ยนการออกแบบโดยไม่มีค่าใช้จ่ายในทุกขั้นตอนการผลิต ช่วยให้ทีม NPI ของสตาร์ทอัพและองค์กรต่างๆ ลดความเสี่ยงในการทดลองตลาด
ทำไมต้องเลือกบริการฟาร์มการพิมพ์ 3 มิติอุตสาหกรรมของ SMS
ความต้องการการผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุในปริมาณปานกลางที่เสถียร จำเป็นต้องมีโครงสร้างพื้นฐานโรงงานที่เป็นมาตรฐาน ไม่ใช่การจ้างบุคคลภายนอกจากเวิร์กช็อปแบบกระจายตัว SMS เป็นเจ้าของฟาร์มการพิมพ์อุตสาหกรรมอัตโนมัติภายในองค์กรสำหรับลูกค้า B2B ทั่วโลก
- อุปกรณ์อุตสาหกรรม SLS, MJF, SLM ครบวงจรภายในโรงงาน, โรงงานมาตรฐาน 20,000 ตร.ม.
- การควบคุมคุณภาพ ISO 9001, การตรวจสอบมิติด้วย CMM, การตรวจสอบย้อนกลับวัสดุเต็มรูปแบบ
- ไม่มีค่าบวกจากตัวกลาง, ราคาตรงจากโรงงานที่โปร่งใส
- จัดส่งเป็นชุดอย่างรวดเร็วภายใน 72 ชั่วโมงสำหรับฉากยึดโลหะ, กล่องหุ้มไนลอน และชิ้นส่วนโครงสร้างแบบกำหนดเอง
- คำนวณ TCO ฟรี: ช่วยคุณยืนยันปริมาณคุ้มทุนสำหรับการพิมพ์หรือการขึ้นรูป
หลีกเลี่ยงการลงทุนแม่พิมพ์ที่มีความเสี่ยงสูงสำหรับผลิตภัณฑ์ที่ยังไม่ผ่านการตรวจสอบ ส่งไฟล์ CAD ของคุณ, รับโซลูชันการผลิตแบบกำหนดเอง และใบเสนอราคาฟรีจาก SMS ทันที
คำถามที่พบบ่อยสำหรับผู้จัดการฝ่ายจัดซื้อและ NPI
คำถามที่ 1: การพิมพ์ 3 มิติมีราคาถูกกว่าการฉีดขึ้นรูปสำหรับการผลิตปริมาณมากหรือไม่?
ไม่ สำหรับปริมาณชิ้นส่วนที่เหมือนกันมากกว่า 50,000 ชิ้น การฉีดขึ้นรูปจะให้ประโยชน์ด้านขนาดที่ดีกว่า การพิมพ์ 3 มิติเหมาะสำหรับการผลิตปริมาณปานกลาง (1,000-50,000 ชิ้น) ชิ้นส่วนที่ปรับแต่งเอง และโครงสร้างภายในที่ซับซ้อนซึ่งเป็นไปไม่ได้ด้วยแม่พิมพ์
คำถามที่ 2: ชิ้นส่วนที่พิมพ์ 3 มิติมีความแข็งแรงเท่ากับชิ้นส่วนที่ขึ้นรูปหรือไม่?
ใช่ ชิ้นส่วนที่ผลิตด้วยอุตสาหกรรม MJF และ SLS มีความแข็งแรงแบบไอโซโทรปิกทุกแกน ชิ้นส่วนที่พิมพ์ด้วย PA12, PEEK มีความทนทานและการทนต่อสารเคมีเทียบเท่ากับชิ้นส่วนที่ใช้ฉีดขึ้นรูป ซึ่งแตกต่างจากชิ้นส่วน FDM ระดับเดสก์ท็อปที่อ่อนแอ
คำถามที่ 3: การจัดเรียงชิ้นงานแบบ 3 มิติช่วยลดต้นทุนต่อหน่วยได้อย่างไร?
ค่าบริการ SLS/MJF คิดตามรอบการผลิตเต็ม แทนที่จะคิดตามเวลาเลเซอร์ของชิ้นส่วนเดียว การจัดวางชิ้นงาน 3 มิติแบบหนาแน่นโดยไม่ต้องใช้โครงสร้างรองรับ ช่วยเพิ่มผลผลิตต่อรอบการผลิตโดยเฉลี่ยแล้วช่วยลดต้นทุนเครื่องจักรที่จัดสรรสำหรับชิ้นงานที่ผลิตเสร็จแต่ละชิ้น
สรุป
การพิมพ์ 3 มิติและการฉีดขึ้นรูปเป็นวิธีการผลิตที่ส่งเสริมกัน แทนที่จะแข่งขันกัน SMS ช่วยให้ผู้ผลิตตัดสินใจการผลิตได้อย่างชาญฉลาด: เลือกใช้การพิมพ์ 3 มิติสำหรับอุตสาหกรรมสำหรับชิ้นงานปริมาณปานกลาง ชิ้นงานที่ต้องทำซ้ำ ชิ้นงานที่ซับซ้อน โดยไม่ต้องลงทุนค่าแม่พิมพ์; เลือกใช้การฉีดขึ้นรูปสำหรับการผลิตจำนวนมากเกิน 50,000 ชิ้น เพื่อต้นทุนต่อหน่วยที่ต่ำที่สุด ด้วยการเลือกวัสดุอย่างมืออาชีพและการปรับปรุงกระบวนการ SMS สนับสนุนการเปิดตัวผลิตภัณฑ์เต็มวงจรของคุณตั้งแต่ต้นแบบจนถึงการผลิตจำนวนมาก
ติดต่อ
กรุณาทิ้งข้อมูลของคุณและเราจะติดต่อคุณ
WhatsApp
WeChat