Ob der 3D-Druck gefördert werden kann, hängt letztlich von wirtschaftlichen Überlegungen ab. Obwohl die großen Hersteller von Unterhaltungselektronik Materialien aus Titanlegierungen entwickelt haben, ist die Auswahl an 3D-Druckern immer noch gering. Bei Glory Magic V2 handelt es sich lediglich um die Verwendung von 3D-Druck, um die Scharnierwelle aus Titanlegierungen so zu gestalten, dass sie diesen kleinen Teil abdeckt. Der Kern dessen, ob es gefördert werden kann, ist die Abwägung der Wirtschaftlichkeit: Der Vorteil des 3D-Drucks von Titanlegierungen liegt in der hohen Ausnutzungsrate der Rohstoffe, der hohen Ausbeute und der Unterstützung der Verarbeitung der inneren komplexen Struktur, dem Vorteil der traditionellen Bearbeitung Der Grund dafür ist, dass das gedruckte Teil groß ist, die Struktur relativ einfach ist und die Kosten für ein einzelnes Produkt bei der Massenproduktion niedrig sind. Daher gilt die Regel, die eingehalten werden sollte: Wenn die Struktur des gedruckten Teils komplex, das Volumen moderat und die Anzahl der Drucke begrenzt ist, bietet der 3D-Druck mit Titanlegierung mehr Vorteile als die herkömmliche Bearbeitung.
Wir nehmen die Strukturteile aus Titanlegierung eines Unterhaltungselektronikgeräts als Beispiel, um die Kosten für SLM-Geräte zu berechnen. Wir nehmen die Konfiguration der Platite BLT-S600-Ausrüstung als Maßstab und beziehen uns bei der Berechnung der Kosten auf die Hypothese des Artikels „SLM Printed Metal Parts Cost Analysis and Prediction Model“ (Chen Wei, Zhejiang University, 2019). Wir werden uns auf die Kostenberechnung und zukünftige Kostenreduzierung und -effizienz konzentrieren: Erstens ist die Kostenberechnung in zwei Teile unterteilt, einer sind die Kosten im 3D-Druckprozess, der andere sind die Kosten im Nachbearbeitungsprozess und der durchschnittliche einzelne Die Kosten für den 3D-Druck werden durch Berechnung der Gesamtkosten ermittelt. Danach betrachten wir die Auswirkungen zukünftiger Kostensenkungen. Die Richtung der Kostensenkung ist hauptsächlich die Kostensenkung durch die Lokalisierung von Rohstoffen und Kernkomponenten, die Verbesserung der Ausbeute durch die Optimierung der Nachbearbeitung und die Reduzierung des Arbeitskostenaufwands im Rahmen der Prozessautomatisierung.
Drucken: (1) Wir berechnen zunächst die Druckkosten. Die Kosten für die Druckphase umfassen die Kosten für Rohmaterialpulver, Gasverbrauchskosten, Arbeitsbetriebskosten, Stromkosten, Geräteabschreibung usw.; (2) Zunächst berechnen wir die Anzahl der Drucke anhand der einzelnen Grundfläche des Zieldrucks und der Fläche des gesamten Substrats unter Berücksichtigung der Lücke. Dabei gehen wir davon aus, dass ein Substrat 150 Teile gleichzeitig drucken kann, unsere Berechnung Bei den Gesamtdruckkosten handelt es sich um die Anzahl der gesamten Substrate und die entsprechenden Einzelkosten. (3) In Bezug auf die Rohstoffkosten, basierend auf der Qualität eines einzelnen Produkts, berechnen wir die Kosten für das erforderliche Rohstoffpulver, indem wir den angenommenen Rohstoffpreis und die Druckmenge kombinieren, nachdem wir eine Rohstoffauslastung von 90 % angenommen haben; (4) Im Hinblick auf die Gasverbrauchskosten kennen wir das Volumen der Formkammer der Anlage und berücksichtigen die Fließfähigkeit und teilweise Wiederverwendung des Inertgases in Bezug auf das ausgewählte Papier. Es wird davon ausgegangen, dass als Verbrauch das Gasvolumen am Anfang des Formierkammeranteils abzüglich des Volumens am Ende angenommen wird; (5) Die manuellen Betriebskosten umfassen die Systemeinrichtungs- und Debugging-Kosten vor der Gerätearbeit und die Reinigungszeit nach dem Drucken, und die Arbeitskosten im Betriebsprozess werden auf der Grundlage des angenommenen Lohns berechnet; (6) In Bezug auf die Betriebskosten der Ausrüstung haben wir das Volumen basierend auf der Druckqualität und der Materialdichte ermittelt, das Gesamtdruckvolumen unter Berücksichtigung der Anzahl der Drucke und des Anteils der Unterstützung berechnet und die Druckzeit entsprechend der Druckeffizienz berechnet die mit Lasern ausgestattete Ausrüstung und legen Sie den Schwierigkeitskoeffizienten des Druckens von Teilen in Bezug auf das Papier sowie die Pulverauftragszeit und die Debugging-Zeit der Ausrüstung fest, um die Gesamtarbeitszeit zu ermitteln. Berechnen Sie den Stromverbrauch und die Abschreibung von Geräten entsprechend der Leistung und Lebensdauer der Geräte. (7) Basierend auf der obigen Berechnung addieren wir die Rohmaterialkosten, die Arbeitskosten und die Arbeitskosten der Ausrüstung, um die Gesamtkosten der Druckverbindung zu erhalten, und beginnen mit dem nächsten Schritt der Nachbearbeitung.
Der Annahme zufolge belaufen sich die Druckkosten für 150 Teile, die das Gerät gleichzeitig druckt, auf 8583 Yuan. Die Hauptkosten ergeben sich aus den Pulververbrauchskosten, den Arbeitskosten für die Ausrüstung und den Arbeitskosten. Die entsprechenden Werte betragen 5600/2472/511 Yuan, was 65,2 %, 28,8 % bzw. 5,9 % entspricht. Daher ist der Preis für Rohstoffe und Ausrüstung die Schlüsselrichtung für Kostensenkung und Effizienz in der Zukunft, und die anschließende Lokalisierung von Titanlegierungspulver und Kernkomponenten dürfte die Kosten weiter steigern.
Nachbehandlungsverbindungen: (1) Wir haben die gesamte Nachbehandlung in Wärmebehandlungs-, Schneid-, Polier- und Sandstrahlverbindungen unterteilt und die Kosten für jede Verbindung zusammengefasst, um die Gesamtkosten zu berechnen, da sie sich noch im Anfangsstadium befindet Die hier gemessenen Schleif- und Polierverbindungen entscheiden sich vorübergehend dafür, künstliche gewöhnliche Polierboxen anstelle von CNC-Schleif- und Poliermaschinen zu verwenden. (2) Der Vakuum-Glühofen verwendet eine übliche Hochleistungs-Horizontal-Glühofenausrüstung, die Heizgröße ist gerade für die Platzierung des Substrats nach dem 3D-Druck geeignet und die gedruckten Teile werden erhitzt und langsam abgekühlt, um Spannungen abzubauen und die Leistung des Werkstücks zu verbessern . Dabei werden die Arbeitsleistungsparameter des Vakuumglühofens zur Berechnung des Stromverbrauchs der Anlage während des Arbeitsprozesses und der Produktabschreibung herangezogen; (3) Nach der Wärmebehandlung ist es notwendig, das gedruckte Teil durch Schneiden vom Substrat zu trennen. Hier wählen wir die Drahtschneidemaschine aus, berechnen die Schneidzeit anhand der Schnittgeschwindigkeit und der Gesamtoberfläche des geformten Teils und berechnen die Leistung Verbrauch und Geräteabschreibung im Arbeitsprozess basierend auf den Leistungsparametern der Geräte; (4) Nach dem Schneiden müssen die Teile auch die Schritte Schleifen, Polieren und Sandstrahlen durchlaufen. Wenn die Ausrüstung eine menschliche Bedienung erfordert, gehen wir davon aus, dass vier Personen beteiligt sind, kombiniert mit der manuellen Betriebszeit und der Arbeitszeit der Ausrüstung, um das zu berechnen Arbeitskosten und Abschreibung der Ausrüstung sowie die oben genannten Kosten für Wärmebehandlung, Drahtschneiden und Polieren, Sandstrahlen, um die Gesamtkosten der Nachbehandlung zu berechnen.
Wir haben nach der Annahme berechnet, dass die Nachbearbeitungskosten der Ausrüstung zum gleichzeitigen Drucken von 150 Teilen 3460 Yuan betragen. Unter diesen entfallen die wichtigsten Kosten auf die beiden Aspekte Polieren, Sandstrahlen und Wärmebehandlung. Die entsprechenden Kosten betragen 3116 bzw. 337 Yuan, was 90,1 % bzw. 9,8 % der Nachbehandlung ausmacht. Die Polierausrüstung, die wir in diesem Artikel ausgewählt haben, muss immer noch auf die Beteiligung von Menschen angewiesen sein, was hohe Arbeitskosten verursacht und relativ zeitaufwändiger ist. Wenn Sie sich für eine CNC-Poliermaschine mit einem höheren Automatisierungsgrad entscheiden, sind zwar die Anschaffungskosten für die Ausrüstung höher, sie kann jedoch die menschliche Beteiligung effektiv reduzieren und die Verarbeitungseffizienz verbessern und bietet kostengünstigere Vorteile bei der quantitativen Massenproduktion in großem Maßstab ein wichtiger Weg, um die Kosten zu senken und die Effizienz in der zukünftigen Nachbearbeitung zu steigern.
Die Ergebnisse zeigen, dass die Gesamtkosten für Druck und Nachbearbeitung 12.203,13 Yuan betragen, vorausgesetzt, dass die durchschnittlichen Druckkosten einer einzelnen Komponente, die einer Ausbeute von 60 % entspricht, 135,59 Yuan betragen. Gemäß der „Berechnungsmethode für Bearbeitungsangebote“ (Yang Lizi) beträgt das Verhältnis der Bearbeitungskosten für Kleinteile zu den Rohstoffkosten 5-10:1, unser Druckgewicht beträgt 12 g, die Verwendung von TA15-Titanlegierungsmaterial, Unter Berücksichtigung von etwa 30 % der Rohstoffausnutzungsrate der Bearbeitung werden die Bearbeitungskosten auf etwa 100 Yuan geschätzt. Daher sind die Kosten des 3D-Drucks etwas höher als die der CNC-Bearbeitung. Bei der Aufschlüsselung der Kosten stellten wir fest, dass die Hauptkosten aus den Kosten für den Pulververbrauch, den Kosten für Polieren und Sandstrahlen sowie den Kosten für Gerätearbeiten stammten und 45,9 %, 25,5 % und 20,3 % der Kosten ausmachten. Die anschließende Kostensenkung und Effizienzsteigerung beruht daher hauptsächlich auf drei Aspekten: dem inländischen Anteil an Rohmaterialpulver zur Senkung des Preises, dem Austausch der Kernteile in der Ausrüstung zur Steigerung der Ausrüstungskosten und der Optimierung der Post -Verarbeitungsverbindung zur Förderung der Ertragsverbesserung.
