3D Печать одноэтапного процесса: Руководство по быстрому, Экономически эффективное производство

Прошли те дни сложных, многоэтапное производство, которое требует недель, чтобы превратить дизайн в физическую часть. А 3D Печать одноэтапного процесса изменил игру: он трансформирует цифровой 3D (Атмосфера) моделируйте непосредственно в осязаемый прототип или часть конечного использования-нет дополнительного инструмента, Нет сборочных линий, Нет долгого ожидания. Являетесь ли вы малым бизнесом, создающим прототипы или производство производителя масштабирования, Это руководство покажет вам, как использовать одностадийный процесс, чтобы сэкономить время, сократить расходы, и избегать общих ловушек.

1. Что такое 3D-печать одноступенчатого процесса?

А 3D Печать одноэтапного процесса это именно то, на что звучит: Единый производственный этап, который превращает цифровой дизайн в физический объект. В отличие от традиционных методов (как литья инъекции, который требует сначала создания форм, или обработка, который включает в себя резку и формирование материала), 3D Печать строит слой деталей за слоем непосредственно из файла CAD.

Как это работает в простых терминах

1. Дизайн: Вы создаете или загружаете модель 3D CAD (Использование программного обеспечения, такого как Fusion 360 или Тинкеркад).
2. Подготовить: Вы нарезаете модель на тонкие слои (Использование программного обеспечения, такого как CURA) и отправьте файл на свой 3D -принтер.
3. Печать: Принтер откладывает или слияет материал (Как нить или порошок) слой за слоем, чтобы построить деталь.
4. Заканчивать (Необязательный): Для некоторых проектов, Вы можете добавить простую пост-обработку (как шлифование), Но это часто минимально - в отличие от многочисленных этапов отделки традиционного производства.

Ключ здесь в том, что нет «среднего шага» (как изготовление плесени). Вот почему одностадийный процесс такой быстрый и экономичный, Особенно для небольших партий или пользовательских деталей.

2. Почему выбирают одноэтапный процесс? 4 Ключевые преимущества

3D-печать одноступенчатой ​​процесс решает основные болевые точки традиционного производства. Вот как это помогает пользователям:

1. Более быстрое время переключения

Традиционное производство может занять 2–4 недели, чтобы сделать прототип (НАПРИМЕР., Создание формы для литья под давлением занимает 1-2 недели). С одноэтапным процессом, Вы можете распечатать часть в часов до нескольких дней.

Пример: Стартапу в Берлине нужен прототип для нового телефона. Использование FDM (Одноступенчатая технология), Они загрузили свою модель САПР на 9 Я и имел физический прототип 3 PM в тот же день. С традиционной обработкой, Это заняло бы 5–7 дней.

2. Снижение затрат на небольшие партии

Традиционные методы имеют высокие авансовые затраты (НАПРИМЕР., Плесень для литья под давлением может стоить \(1,000- )10,000). Одностадийный процесс устраняет эти затраты-вы платите только за материал и время печати.

3. Дизайн свободы

Одностадийный процесс позволяет печатать сложные проекты (Как пустые детали, внутренние структуры, или органические формы) которые невозможны или дороги с традиционными методами. Вам не нужно «упростить» свой дизайн, чтобы соответствовать форме или обработке.

4. Меньше отходов

Традиционные производственные разрезы или измельчение материала, приводя к отходам 30–50%. Одноступенчатый процесс использует только материал, необходимый для создания детали, сокращение отходов 5–10% (и много материалов можно переработать).

3. Вершина 3 Одноступенчатые технологии 3D-печати (Сравнивать)

Не все одностапные технологии 3D-печати одинаковы. Лучший выбор зависит от вашего проекта (НАПРИМЕР., Прототип против. Конечная часть, бюджет, материальные потребности). Ниже приведен разбивка трех самых популярных, Эффективные варианты, основанные на данных из Xometry, ведущая служба 3D -печати.

Ключевой вынос: Для большинства новичков или проектов, ориентированных на бюджет, ФДМ лучший вариант в один шаг. Для долговечного, Большой части, MJF предлагает наилучшую ценность (Обратите внимание на большую стоимость при заказе 20 единицы!).

4. Как оптимизировать одностадийный процесс для более низких затрат

Одностадийный процесс уже доступен, Но вы можете сэкономить еще больше, настраив свой дизайн и настройки. Ниже приведены наиболее эффективные способы сокращения затрат, основанных на факторах стоимости Xometry.

1. Настройте объем детали

Стоимость одноэтапной 3D-печати напрямую связана с объем части (больше материала = более высокая стоимость). Чтобы уменьшить объем без изменения функции детали:

• Сделайте часть более компактной (НАПРИМЕР., сокращать пустые пространства, которые не влияют на прочность).
• Избегайте увеличения размера (Распечатайте только тот размер, который вам нужен - нет дополнительного материала).

Пример: Дизайнер мебели печатал 3D-печать ноги стула, высотой 15 см.. Сократив высоту до 12 см. (все еще достаточно сильна) и сделать базу более, Они сокращают использование материала на 25%, что увеличивает стоимость с 18 до 13,50 евро за ногу.

2. Оптимизируйте толщину стены

Толщина стенки влияет как на стоимость, так и прочность. Более толстые стены используют больше материала (Более высокая стоимость), но слишком тонкие стены легко ломаются. Следуйте этим рекомендациям для одноэтапной печати:

• ФДМ: Минимальная толщина стенки = 1,2 мм (толще, если часть нуждается в силе).
• СЛС: Минимальная толщина стенки = 0,7 мм.

Для чаевого: Используйте более тонкие стены для не нагрузки (НАПРИМЕР., декоративная чашка) и более толстые стенки для носителей нагрузки (НАПРИМЕР., Кроншень полки). Это уравновешивает стоимость и долговечность.

3. Выпадать части (Когда это возможно)

Выпадение деталей-отличный способ сохранить материал в одностадийном процессе. Меньше материала = более низкая стоимость и более легкие детали. Просто помните:

• Оставьте небольшие отверстия в пустых деталях, чтобы воздух побежал во время печати (предотвращает деформацию).
• Не пусть критические области (НАПРИМЕР., основание ноги стула - сохраняйте его прочность).

Пример: Компания по игрушкам печатала пластиковые фигурки с твердыми телами. Подавив туловище (оставив 2 -миллиметровую стену), Они уменьшили использование материала на 40% - принесло 5 евро за цифру при печати 100 единицы.

4. Минимизировать структуры поддержки

Структуры поддержки - это дополнительный материал, который принтер использует для удержания нависающих деталей (НАПРИМЕР., «крыша» на части). Они добавляют стоимость (больше материала) и время (Вы должны удалить их после печати). Чтобы уменьшить опоры:

• Дизайн деталей с самоотверженные углы (45 градусы или больше - нет поддержки, необходимых для выступов под этим углом).
• Выберите технологии, которые не нужны поддержки (НАПРИМЕР., SLS или MJF - они используют порошок в качестве поддержки).

Влияние стоимости: Для части FDM с большим количеством выступов, Опочки могут добавить 10–20% к стоимости материала. Регулируя дизайн под углы 45 градусов, Вы устраняете эту дополнительную стоимость.

5. Реальные варианты использования одностапного процесса

Одностадийный процесс не только для прототипов-он используется в отраслях здравоохранения до автомобилей. Вот два примера того, как это решает реальные проблемы:

Случай 1: Медицинское прототипирование (FDM одностадийный процесс)

Небольшой клинике в Мадриде нужен был прототип специальной коленной скобки для пациента. С традиционным производством, Это потребовалось бы:

1. Создание формы (2 недели, € 1500).
2. Набрать скобу (1 неделя, 300 €).
3. Отделка (3 дни, € 200).

Общий: 3.5 недели, 2000 €.

Использование одноэтапного процесса FDM:

1. Клиника отсканировала колено пациента и создала модель САПР (1 день).
2. Они напечатали прототип (8 часы, € 50 в материале PLA).
3. Они отшлифовали края (1 час, Нет дополнительных затрат).

Общий: 1.5 дни, 50.

Клиника проверила прототип, Сделали небольшие изменения в модели САПР, и напечатала финальную скобу - все менее чем за неделю.

Случай 2: Маленькая партийная производство (MJF Одностадийный процесс)

Стартап в Амстердаме создает индивидуальные сцепления с телефонами. Им нужно было произвести 50 захват запуска. С литья под давлением (традиционный):

1. Стоимость плесени: 3000 €.
2. Время производства: 2 недели.
3. Единица стоимость: 2 € (общий: € 100 за 50 единицы + € 3000 плесень = 3100 евро).

Использование одноэтапного процесса MJF:

1. Нет стоимости плесени.
2. Время производства: 3 дни.
3. Единица стоимость: € 15,96 (А 12 материал, общий: € 798 за 50 единицы).

Стартап сэкономил 2302 евро и получил свои захваты на рынок 11 Дни быстрее. Для небольших партий, Одностадийный процесс непревзойден.

Взгляд Yigu Technology на 3D-печать в одном шагу.

В Yigu Technology, Мы рассматриваем одноступенчатый процесс 3D-печати в качестве катализатора для доступного производства. Он выравнивает игровое поле - широкие предприятия и стартапы больше не нужны большие бюджеты для инструментов, чтобы воплотить в жизнь идеи. Мы рекомендуем FDM для начинающих (бюджетный, простой в использовании) и MJF для предприятий, масштабирующих небольшие партии (быстрый, высокая точность). Наша команда также помогает клиентам оптимизировать проекты: Недавно мы работали с брендом мебели, чтобы погрузить их запчасти для стула, Сокращение затрат на материалы 35% сохраняя силу. Одностадийный процесс не просто быстрый-это умно, И мы инвестируем в инструменты, чтобы сделать его еще более доступным для всех.

Часто задаваемые вопросы: Ваши вопросы о 3D-печати на один шаг ответил

1. Можно ли использовать одностадийный процесс для крупномасштабного производства (1,000+ единицы)?

Одностадийный процесс лучше всего подходит для партии с малым и средним (1–500 единиц). Для 1,000+ единицы, Традиционные методы, такие как инъекционное литье, могут быть дешевле (Как только вы покрываете стоимость пресс -формы). Что сказано, Такие технологии, как MJF, становятся быстрее-некоторые производители используют его для партий 1000 единиц, если часть сложна (НАПРИМЕР., Пользовательская электроника).

2. Нужен ли мне дорогостоящее программное обеспечение для использования одностадийного процесса?

Нет! Есть бесплатно, удобные инструменты для каждого шага:

• CAD Design: Тинкеркад (бесплатно для начинающих), Слияние 360 (бесплатно для стартапов/студентов).
• Нарезка: Уход (бесплатно, работает с большинством принтеров).
• Вы даже можете скачать готовые модели CAD с таких сайтов, как Thingiverse (бесплатно) Если вы не хотите дизайн с нуля.

3. Как выбрать между FDM, СЛС, и MJF для моего одноэтапного проекта?

Используйте это быстрое руководство:

• ФДМ: Лучше всего для недорогих прототипов (НАПРИМЕР., растительный горшок) или детали, которые не нуждаются в высокой прочности.
• СЛС: Лучше всего для прочных деталей конечного использования (НАПРИМЕР., передача) что нужно обрабатывать износ.
• MJF: Лучше всего для запчастей с высокой точностью (НАПРИМЕР., медицинский компонент) или небольшие партии (20+ единицы) где имеет значение.