التصنيع الطبق مقابل. التصنيع المضافة: الذي يناسب مشروعك?

التصنيع له اثنين من الأوزان الثقيلة: تصنيع طبع (قطع المواد بعيدا) و التصنيع المضافة (بناء طبقة حسب الطبقة). كلاهما يحول المواد الخام إلى أجزاء, لكنهم يعملون بطرق معاكسة - مع نقاط القوة الفريدة لمشاريع مختلفة. سواء كنت تصنع قوسًا معدنيًا, نموذج أولي بلاستيكي, أو أداة طبية معقدة, اختيار الخطأ يمكن أن يضيع الوقت, مال, أو تدمير أداء الجزء الخاص بك. هذا الدليل يكسر خلافاتهم, يستخدم حالات العالم الحقيقي لإظهار كيفية عملها, ويمنحك طريقة خطوة بخطوة لاختيار الحق.

أولاً: ما هو التصنيع الطرفي والإضافي?

قبل مقارنتها, دعنا نوضح ما تفعله كل عملية. إنهم مضادون, ولهذا السبب تختلف استخداماتهم كثيرًا.

تصنيع طبع: "قطع إلى الحجم"

يبدأ التصنيع الطبق مع كتلة صلبة, طبق, أو قضيب المواد (مثل الألومنيوم, فُولاَذ, أو البلاستيك) ويزيل المواد الزائدة لتشكيلها. فكر في نحت تمثال من كتلة حجرية - أنت تسلب ما لا تحتاجه حتى تحصل على التصميم الذي تريده.

الطريقة الأكثر شيوعًا للطرح تصنيع CNC, التي تستخدم الأدوات التي يتم التحكم فيها بالكمبيوتر (تدريبات, ميلز, مخارط) لقطع بدقة. تشمل العمليات الطرفية الأخرى قطع الليزر (للأشكال 2D), قطع المياه (للحصول على مواد صعبة مثل المعدن), و EDM (لآخر, تخفيضات مفصلة).

السمة الرئيسية: يعتمد على "إزالة" المواد - لذا فإن قوة الجزء الأخير تأتي من المادة الصلبة الأصلية (لا طبقات ضعيفة).

التصنيع المضافة: "بناء طبقة حسب الطبقة"

التصنيع المضافة (المعروف باسم الطباعة ثلاثية الأبعاد) يبني أجزاء من القاع إلى الأعلى, تكديس طبقات رقيقة من المواد (مسحوق, خيوط, أو الراتنج السائل) حتى يكتمل التصميم. تخيل أن تتراكم أوراق من الورق لصنع مكعب ثلاثي الأبعاد - تتلاشى طبقة كلها أدناه.

تتضمن الطرق الإضافية الشائعة:

• FDM (نمذجة ترسب تنصهر): يستخدم خيوط البلاستيك (مثل PLA أو ABS) ذاب من خلال فوهة.
• SLS (انتقائي ليزر التلبد): يستخدم ليزر لدمج مسحوق النايلون في أجزاء.
• MJF (HP Nylon Multi-Detting Fusion): يستخدم عوامل سائلة وحرارة لربط مسحوق نايلون.
• SLM (ذوبان الليزر الانتقائي): يستخدم ليزر لإذابة مسحوق معدني (لأجزاء معدنية مثل زراعة التيتانيوم).

السمة الرئيسية: يعتمد على مواد "إضافة" - يمكن للصفائح إنشاء أشكال معقدة, لكنهم قد يتركون بقع ضعيفة بين الطبقات (يسمى متباين الخواص).

مقارنة جنبًا إلى جنب: الاختلافات الرئيسية التي تهم

للاختيار بينهما, تحتاج إلى مقارنة أدائها على العوامل التي تؤثر على مشروعك: يكلف, سرعة, خيارات المواد, وأكثر. الجدول أدناه يكسر الاختلافات الحرجة (بيانات من دراسات الصناعة التصنيع والاقتباسات في العالم الحقيقي):

حالات العالم الحقيقي: متى تستخدم كل (ولماذا)

تروي الأرقام جزءًا من القصة - لكن المشاريع الحقيقية توضح كيف تلعب هذه الاختلافات. دعونا نلقي نظرة على ثلاثة أمثلة حيث الاختيار بين الطول والإضافة مصنوعة أو كسر المشروع.

قضية 1: أقواس السيارات المعدنية (دفعة كبيرة)

مطلوب مورد قطع غيار السيارات 500 أقواس الألومنيوم لنموذج سيارات الدفع الرباعي الجديد.

• خيار إضافي (SLM): كل قوس سوف يكلف \(12 (مسحوق المعادن باهظ الثمن), زائد \)200 للإعداد. المجموع: \(12× 500 + \)200 = $6,200. مهلة: 2 أسابيع (طباعة طبقة تلو الأخرى بطيئة في دفعات كبيرة).
• خيار نشط (تصنيع CNC): كل تكلفة قوس \(5 (كتلة الألومنيوم رخيصة), زائد \)300 للإعداد. المجموع: \(5× 500 + \)300 = $2,800. مهلة: 3 أيام (CNC سريع للأجزاء القابلة للتكرار).

نتيجة: اختار المورد تصنيع CNC - محفور $3,400 وحصلت على أجزاء 11 أيام أسرع. تحتاج الأقواس إلى أن تكون قوية وتناسب بإحكام (التسامح ± 0.05 مم)- كانت دقة CNC مثالية.

قضية 2: أدلة جراحية طبية مخصصة (دفعة صغيرة)

هناك حاجة إلى عيادة طب الأسنان 5 أدلة جراحية مخصصة (نايلون PA12) لعمليات جراحية لزرع. كان على كل دليل أن يناسب شكل الفك الفريد للمريض (معقد, التصميم العضوي).

• خيار نشط (تصنيع CNC): يتطلب الشكل المعقد أدوات مخصصة (\(1,000 يثبت) و 10 ساعات من الآلات لكل دليل. المجموع: \)1,000 + (\(50× 5) = \)1,250. مهلة: 1 أسبوع.
• خيار إضافي (MJF): لا توجد رسوم إعداد - فقط قم بتحميل الفحص ثلاثي الأبعاد للمريض. استغرق كل دليل 2 ساعات للطباعة. المجموع: \(30× 5 = \)150. مهلة: 2 أيام.

نتيجة: اختارت العيادة MJF - مقصورة $1,100 وحصلت على أدلة 5 أيام أسرع. لم يكن المرشدين بحاجة (كان 0.1 مم كافي), وكانت قدرة MJF على صنع أشكال معقدة أمرًا بالغ الأهمية.

قضية 3: جزء محرك عالية الحرارة (معدن, دفعة صغيرة)

هناك حاجة إلى بدء تشغيل الفضاء الجوي 3 أجزاء محرك التيتانيوم التي يمكن أن تتعامل مع 600 درجة مئوية الحرارة. كان للأجزاء تصميم داخلي مجوف لتقليل الوزن (تصميم معقد).

• خيار نشط (تصنيع CNC): من الصعب قطع التيتانيوم - سوف تلبس الصعود بسرعة (\(800 يثبت) واتخذ 8 ساعات لكل جزء. سيحتاج التصميم الداخلي المجوف إلى خطوات إضافية (الحفر من كلا الجانبين). المجموع: \)800 + (\(100× 3) = \)1,100. مهلة: 5 أيام.
• خيار إضافي (SLM): يذوب SLM مسحوق التيتانيوم في الشكل المعقد - لا خطوات إضافية. استغرق كل جزء 4 ساعات للطباعة. المجموع: \(200× 3 = \)600. مهلة: 3 أيام.

نتيجة: اختارت بدء التشغيل SLM - مقصورة $500 وحصلت على أجزاء مع التصميم المجوف الدقيق الذي يحتاجونه. الأجزاء المعدنية في SLM قوية بما يكفي للحرارة العالية, والدفعة الصغيرة صنعت من حيث التكلفة فعالة من حيث التكلفة.

خطوة بخطوة: كيفية الاختيار بينهما لمشروعك

اتبع هذه 4 خطوات بسيطة لاختيار العملية الصحيحة - لا حاجة لتخمين.

خطوة 1: حدد الاحتياجات الأساسية لمشروعك

ابدأ بالسؤال:

• ما المواد التي تحتاجها? (معدن? البلاستيك? خشب?)
• كم عدد الأجزاء التي تحتاجها? (1-10? 100+?)
• ما مدى تعقيد التصميم? (ثقوب بسيطة? الشبكات المعقدة?)
• ما هو التسامح الذي تحتاجه? (± 0.025 مم? ± 0.1 مم?)

مثال: إذا كنت بحاجة 200 قوسين الصلب (تصميم بسيط, التسامح ± 0.05 مم), احتياجاتك الأساسية هي "المعدن, دفعة كبيرة, شكل بسيط, تسامح ضيق. "

خطوة 2: تحتاج المطابقة إلى معالجة نقاط القوة

استخدم ورقة الغش هذه لتضيق:

خطوة 3: حساب التكلفة الإجمالية (لا تنس الرسوم الخفية)

التكلفة ليست مجرد سعر لكل جزء-في رسوم الإعداد, نفايات المواد, وما بعد المعالجة:

• طحانة: إضافة رسوم الإعداد (\(50- )500) ونفايات المواد (50-70 ٪ من تكلفة المواد الخام).
• المضافة: إضافة تكاليف ما بعد المعالجة (\(2- )10 لكل جزء للتنظيف/الصنفرة) و, للمعادن, ارتفاع تكاليف المواد.

مثال: 50 أجزاء بلاستيكية (نايلون PA12):

• طحانة: \(2 لكل جزء + \)100 يثبت + \(50 نفايات المواد = \)250 المجموع.
• المضافة (MJF): \(3 لكل جزء + \)30 بعد المعالجة = $180 المجموع.

الإضافة أرخص هنا.

خطوة 4: اختبار مع نموذج أولي (إذا كنت غير متأكد)

إذا كنت على السياج, قم بعمل نموذج أولي واحد مع كلتا العمليتين (إذا سمحت الميزانية). اختبار النموذج الأولي للقوة, ملائم, وإنهاء - سيخبرك هذا بالعملية التي تعمل بشكل أفضل للدفعة النهائية.

نصيحة: للنماذج الأولية البلاستيكية, استخدم FDM (رخيص, سريع). للنماذج الأولية المعدنية, استخدم SLM (إذا كان معقد) أو CNC (إذا كان بسيطا).

منظور تقنية Yigu حول الطبع مقابل. التصنيع المضافة

في Yigu Technology, نحن لا نجبر عملية واحدة - نطابقها مع أهداف مشروعك. للعملاء الذين يحتاجون إلى دفعات كبيرة من الأجزاء المعدنية (مثل أقواس السيارات) أو مكونات الخشب/الزجاج, نوصي بآلات CNC لسرعة وفورات التكاليف. للحصول على دفعات صغيرة من الأجزاء البلاستيكية المعقدة (مثل الأدلة الطبية) أو أجزاء معدنية معقدة (مثل مكونات الفضاء), نستخدم الطباعة ثلاثية الأبعاد (MJF/SLM). نساعد أيضًا في النماذج الأولية: FDM للاختبارات البلاستيكية السريعة, CNC لنوبات المعادن الدقيقة. يحسب فريقنا التكاليف الإجمالية (يثبت, يضيع, ما بعد المعالجة) مقدما, لذلك ليس لديك مفاجآت. بالنسبة لنا, أفضل عملية هي التي تجعل دورك جيدًا, في الوقت المحدد, وداخل الميزانية.

التعليمات

1. هل يمكنني استخدام التصنيع الإضافي للأجزاء المعدنية بدلاً من الطبع?

نعم - ولكن فقط إذا كان لديك دفعة صغيرة أو تصميم معقد. SLM (الطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد) يجعل أجزاء معدنية معقدة رائعة, لكن 2-3x أغلى من CNC للدفعات الكبيرة. لأجزاء معدنية بسيطة (مثل البراغي) أو دفعات أكثر 50, CNC أرخص وأسرع.

2. هل التصنيع المضافة دائمًا أفضل للأشكال المعقدة?

دائمًا - يمكن أن تصنع شاشات مجوفة, المنحنيات العضوية, والميزات الداخلية التي لا تستطيع CNC الوصول إليها. الاستثناء الوحيد هو ما إذا كان يمكن تقسيم الشكل المعقد إلى أجزاء أبسط يمكن أن تصنعها CNC, ثم تجميع. على سبيل المثال, قد يكون السكن البلاستيكي المعقد أرخص بالنسبة إلى CNC كأجسمين ولصق معًا من الطباعة ثلاثية الأبعاد كواحد.

3. ما هي العملية التي تنتج مضيعة أقل?

التصنيع المضافة أكثر كفاءة بكثير - إعادة استخدام SLS/MJF 50%+ من مسحوق غير مستخدم, ويستخدم FDM فقط الشعيرة اللازمة للجزء. يضيع التصنيع الطبق 50-70 ٪ من المواد الخام (رقائق/قصاصات), حتى مع إعادة التدوير. إذا كانت الاستدامة أولوية, الإضافة هي الخيار الأفضل.