האם ניתן לקדם הדפסת תלת מימד תלוי בסופו של דבר בשיקולים כלכליים. אמנם יצרני מוצרי האלקטרוניקה הגדולים הציבו חומרים מסגסוגת טיטניום, אך הבחירה בהדפסה תלת מימדית היא עדיין מעטה, Magic V2 התהילה היא רק השימוש בהדפסת תלת מימד כדי לגרום לציר מסגסוגת טיטניום לכסות את החלק הקטן הזה. הליבה האם ניתן לקדם אותה היא שקלול הכלכלה: היתרון של הדפסת תלת מימד מסגסוגת טיטניום הוא שיעור הניצול הגבוה של חומרי הגלם, שיעור התפוקה הגבוה, ותמיכה בעיבוד המבנה המורכב הפנימי, היתרון של עיבוד שבבי מסורתי הוא שהחלק המודפס גדול, המבנה פשוט יחסית, והעלות של מוצר בודד נמוכה כאשר ייצור בקנה מידה גדול. לכן, הכלל שצריך לעמוד בו הוא שכאשר מבנה החלק המודפס מורכב, הנפח מתון, ומספר ההדפסות מוגבל, להדפסת תלת מימד מסגסוגת טיטניום יש יותר יתרונות מעיבוד שבבי מסורתי.
אנו לוקחים את החלקים המבניים מסגסוגת טיטניום של מכשיר אלקטרוני לצרכן כדוגמה לחישוב העלות של ציוד SLM. אנו לוקחים את התצורה של ציוד Platite BLT-S600 כמדד, ומתייחסים להשערה של המאמר "ניתוח עלות חלקי מתכת מודפסים ומודל חיזוי" (Chen Wei, University Zhejiang, 2019) כדי לחשב את העלות שלו. נתמקד בחישוב עלויות ובהפחתת עלויות ויעילות עתידית: ראשית, חישוב העלויות מחולק לשני חלקים, האחד הוא העלות בתהליך ההדפסה התלת מימדית, השני הוא העלות בתהליך שלאחר העיבוד והיחיד הממוצע. עלות הדפסת תלת מימד מתקבלת על ידי חישוב העלות הכוללת; לאחר מכן, נשקול את ההשפעה של הפחתת עלויות עתידית, כיוון הפחתת העלויות הוא בעיקר הפחתת העלויות שמביאה לוקליזציה של חומרי גלם ורכיבי הליבה, שיפור התשואה המונע על ידי אופטימיזציה של עיבוד לאחר, והפחתה של תשומות עלות העבודה במסגרת אוטומציית התהליך.
הדפסה: (1) אנו מחשבים תחילה את עלות ההדפסה, עלות שלב ההדפסה כוללת עלות אבקת חומר גלם, עלות צריכת גז, עלות תפעול עבודה, עלות חשמל, פחת ציוד וכו'; (2) ראשית, אנו מחשבים את מספר ההדפסות, דרך טביעת הרגל הבודדת של הדפסת המטרה ושטח המצע כולו, תוך התחשבות בפער, בהנחה שמצע יכול להדפיס 150 חלקים בכל פעם, החישוב שלנו הוא לשקול את העלות הכוללת של הדפסת מספר המצע כולו ואת העלות היחידה המקבילה; (3) מבחינת עלות חומר הגלם, בהתבסס על איכות מוצר בודד, אנו מחשבים את עלות אבקת חומר הגלם הנדרשת על ידי שילוב של מחיר חומר הגלם המשוער וכמות ההדפסה לאחר הנחה של 90% ניצול חומר הגלם; (4) במונחים של עלות צריכת גז, אנו יודעים את נפח תא היצירה של הציוד, ולוקחים בחשבון את הנזילות והשימוש החוזר החלקי של הגז האינרטי בהתייחס לנייר הנבחר. ההנחה היא כי נפח הגז בתחילת פרופורציית התא היוצר מינוס הנפח בסוף נלקח כצריכה; (5) עלות התפעול הידני כוללת את עלות התקנת המערכת ואיתור הבאגים לפני עבודת הציוד ואת זמן הניקוי לאחר ההדפסה, ועלות העבודה בתהליך התפעול מחושבת על סמך השכר המשוער; (6) במונחים של עלות עבודת הציוד, השגנו את הנפח על סמך איכות ההדפסה וצפיפות החומר, חישבנו את נפח ההדפסה הכולל לאחר התחשבות במספר ההדפסות ושיעור התמיכה, חישבנו את זמן ההדפסה לפי יעילות ההדפסה של הציוד מצויד בלייזר, וקבע את מקדם הקושי של הדפסת חלקים בהתייחס לנייר, בתוספת זמן הנחת האבקה וזמן איתור הבאגים של הציוד כדי לקבוע את זמן העבודה הכולל. חשב את צריכת החשמל והפחת של הציוד בהתאם להספק וחיי השירות של הציוד; (7) בהתבסס על החישוב שלעיל, אנו מסכמים את עלות חומר הגלם, עלות העבודה ועלות העבודה של הציוד כדי לקבל את העלות הכוללת של קישור ההדפסה, ונכנס לשלב הבא של עיבוד שלאחר.
לפי ההנחה, עלות ההדפסה של 150 חלקים שהודפסו על ידי הציוד בבת אחת היא 8583 יואן. העלות העיקרית מגיעה מעלות השימוש באבקה, עלות עבודת הציוד ועלות העבודה, הערכים המקבילים הם 5600/2472/511 יואן, מהווים 65.2%, 28.8%, 5.9%, בהתאמה. לכן, מחיר חומרי הגלם והציוד הוא הכיוון המרכזי של הפחתת עלויות ויעילות בעתיד, והלוקליזציה שלאחר מכן של אבקת סגסוגת טיטניום ורכיבי הליבה צפויה לקדם עוד יותר את העלות.
קישורים לאחר טיפול: (1) חילקנו את כל לאחר הטיפול לחוליות טיפול בחום, חיתוך, ליטוש והתזת חול, וסיכמנו את העלויות של כל חוליה לחישוב העלות הכוללת, מכיוון שהיא עדיין בשלב מוקדם, חוליות השחזה והברקה הנמדדות כאן באופן זמני בוחרים להסתמך על קופסאות ליטוש רגילות מלאכותיות ולא על כלי ליטוש וליטוש CNC; (2) תנור חישול ואקום מאמץ ציוד נפוץ של תנור חישול אופקי בעל הספק גבוה, גודל החימום מתאים רק למיקום המצע לאחר הדפסת תלת מימד, והחלקים המודפסים מחוממים ומתקררים באיטיות כדי לשחרר מתח כדי לשפר את הביצועים של חומר העבודה . כאן, פרמטרי ביצועי העבודה של תנור חישול ואקום משמשים לחישוב צריכת החשמל של הציוד במהלך תהליך העבודה ופחת המוצר; (3) לאחר טיפול בחום, יש צורך להפריד את החלק המודפס מהמצע על ידי חיתוך, כאן אנו בוחרים את מכונת חיתוך החוטים, מחשבים את זמן החיתוך לפי מהירות החיתוך ושטח הפנים הכולל של החלק שנוצר, ומחשבים את ההספק צריכה ופחת ציוד בתהליך העבודה בהתבסס על פרמטרי הביצוע של הציוד; (4) לאחר החיתוך, החלקים צריכים לעבור גם את שלבי השחזה, ההברקה והתזת חול, כאשר הציוד דורש פעולה אנושית, אנו מניחים שמעורבים בארבעה אנשים, בשילוב עם זמן הפעולה הידנית וזמן העבודה של הציוד לחישוב עלות העבודה ופחת הציוד, ועלויות טיפול בחום, חיתוך תיל וליטוש חול לחישוב העלות הכוללת של לאחר הטיפול.
חישבנו לפי ההנחה: עלות העיבוד שלאחר הציוד להדפסת 150 חלקים בבת אחת היא 3460 יואן. ביניהם, העלות החשובה ביותר מגיעה משני ההיבטים של ליטוש, התזת חול וטיפול בחום, והעלות המקבילה היא 3116 ו-337 יואן, המהווים 90.1% ו-9.8% מהאחרי טיפול, בהתאמה. ציוד הליטוש שבחרנו במאמר זה עדיין צריך להסתמך על השתתפות אנושית, ולכן הוא יגרום לעלות עבודה גדולה ויחסית גוזל יותר זמן. אם תבחר במכונת ליטוש CNC עם דרגת אוטומציה גבוהה יותר, למרות שעלות רכישת הציוד גבוהה יותר, היא יכולה להפחית ביעילות את השתתפות האדם ולשפר את יעילות העיבוד, ויש לה יתרונות חסכוניים יותר בייצור כמותי בקנה מידה גדול, כלומר דרך חשובה להפחתת עלויות ולהגברת היעילות שלאחר העיבוד העתידי.
התוצאות מראות שהעלות הכוללת של הדפסה ועיבוד לאחר היא 12203.13 יואן, בהנחה שעלות ההדפסה הממוצעת של רכיב בודד המקבילה ל-60% תשואה היא 135.59 יואן. על פי "שיטת חישוב הצעת המחיר לעיבוד שבבי" (Yang Lizi), היחס בין עלויות עיבוד של חלקים קטנים לעלות חומרי הגלם הוא 5-10:1, משקל ההדפסה שלנו הוא 12g, השימוש בחומר מסגסוגת טיטניום TA15, בהתחשב בכ-30% משיעור ניצול חומרי הגלם בעיבוד שבבי, עלות העיבוד מחושבת בכ-100 יואן. לכן, העלות של הדפסת תלת מימד גבוהה מעט מזו של עיבוד CNC. בפירוק העלויות מצאנו שהעלויות העיקריות נובעות מעלות השימוש באבקה, עלות ליטוש והתזת חול ומעלות עבודת ציוד, המהווה 45.9%, 25.5%, 20.3% מהעלות. לכן, הפחתת העלויות וההתייעלות שלאחר מכן נובעת בעיקר משלושה היבטים, החלק המקומי של אבקת חומר הגלם להורדת המחיר, החלפת חלקי הליבה בציוד כדי לקדם את עלות הציוד, ואופטימיזציה של הפוסט. -קישור עיבוד לקידום שיפור התשואה.
