Waarom rapid manufacturing traditionele methoden overtreft: Belangrijkste voordelen uitgelegd

Als het om massa productie gaat, heersen traditionele productiemethoden nog steeds supreme over andere productietechnieken. Echter, rapid manufacturing en prototyping is een integraal onderdeel geworden van het ontwerp- en productieproces, wat bedrijven helpt hun concepten snel en kostenefficiënt te realiseren.

Rapid manufacturing is meestal gericht op additieve productie (populairder bekend als 3D-printen), vacuümgieten, CNC-bewerking en rapid tooling, en wordt geprezen om zijn vermogen om snel een fysiek onderdeel of product te fabriceren vanuit een 3D CAD-model.

In het verleden was rapid manufacturing primair gereserveerd voor prototyping en testen, aangezien de verschillende technologieën niet in staat waren om grote volumes op een kostenefficiënte manier te produceren. Maar recente vooruitgang in materialen, toleranties, prijzen en snelheid heeft het een meer haalbare productieoptie gemaakt.

Bij 3ERP bieden we meerdere rapid manufacturing en prototyping diensten die u helpen uw producten of onderdelen zo snel mogelijk te fabriceren. Door dit te doen, kunt u uw project zo snel mogelijk op de markt brengen, wat op zijn beurt resulteert in lagere overheadkosten en hogere winsten.

Vergeleken met traditionele productie, heeft rapid manufacturing bewezen de meer haalbare optie te zijn voor veel ontwerpers, ingenieurs en bedrijven. Daarnaast kan het gebruik van een mengsel van beide technieken de meest praktische weg bieden om uw ontwerpen in realiteit om te zetten.

Maar er zijn nog een aantal voordelen die rapid manufacturing heeft ten opzichte van traditionele productie (en vice versa), en deze te kennen zal u laten navigeren door het productontwikkelingsproces zonder de bank te breken of te veel tijd te verspillen.

Laten we eens kijken naar de verschillende voordelen die rapid manufacturing heeft ten opzichte van traditionele technieken, en wanneer u deze technologieën in uw eigen workflow moet integreren.

Voordelen van Rapid Manufacturing: Additieve Productie

Misschien de meest populaire en breed erkende vorm van rapid manufacturing, additieve productie (of 3D-printen) omvat een aantal verschillende technologieën. De basis van dit proces is dat het een CAD-ontwerp laag-voor-laag opbouwt. 3ERP biedt een breed scala aan additieve productiediensten, inclusief FDM, SLA, SLS en SLM technologieën.

• Proof of concept — Voor de recente boom van rapid manufacturing methoden, moesten veel ontwerpers en ingenieurs vertrouwen op digitale analyse en virtuele simulaties om de haalbaarheid van productontwerp te verifiëren. Maar met 3D-printen kunnen functionele prototypes snel geproduceerd worden tegen lage kosten en in realistische situaties getest. Bovendien stelt deze snelle doorlooptijd ontwerpers in staat om hun concepten tegen lage kosten te repareren, te optimaliseren en te reproduceren, zodat alles mechanisch kloppend is voordat het naar massa productie wordt verstuurd.
• Snelle doorlooptijd — Het heet niet voor niets rapid manufacturing en prototyping... Dat is omdat een van de primaire voordelen van 3D-printtechnologie de uitzonderlijk snelle doorlooptijd is die het biedt. Als u uw ontwerp op de snelst mogelijke manier wilt laten prototypen, zult u er moeite mee hebben een betere optie te vinden dan additieve productie. En hoe sneller u uw ontwerp fysiek kunt manifesteren, hoe meer geld u uiteindelijk op arbeids- en productiekosten in de toekomst zult besparen.
• Vermogen om complexe onderdelen te produceren — Rapid manufacturing technologieën zoals 3D-printen zijn in staat om complexe onderdelen te produceren zonder de noodzaak voor tooling of andere dure apparatuur. Met traditionele productie vereist het implementeren van complexe vormen of caviteiten in uw ontwerp meestal de toevoeging van tooling, wat uw productiekosten gemakkelijk kan oplopen. Maar rapid manufacturing kan deze complexiteiten met gemak aanpakken, waardoor ontwerpers en ingenieurs ze kunnen optimaliseren voor traditionele productie.
• Vermindert materiaalverspilling en kosten — Een van de meest onderschatte voordelen van additieve productie is de reductie van materiaalverspilling. In tegenstelling tot subtractieve productieprocessen zoals CNC-bewerking, gebruikt 3D-printtechnologie alleen zoveel materiaal als het onderdeel vereist, het opbouwend laag-voor-laag. Aangezien rapid manufacturing onnodige materiaalverspilling elimineert, bespaart het u uiteindelijk ook op materiaalkosten.
• Customisatie — Als u massa productietechnieken zoals injectiegieten gebruikt, zal het product of onderdeel dat geproduceerd wordt onveranderd blijven. Maar soms wil een bedrijf wat personalisatie in hun ontwerp toevoegen, en rapid manufacturing is de meest haalbare optie voor gecustomiseerde productie. Hoewel 3D-printen nog niet krachtig genoeg is om de grote volume mogelijkheden van meer traditionele methoden te evenaren, kiezen veel bedrijven voor rapid manufacturing om small-run producties van custom-ontworpen producten of onderdelen uit te voeren.
• Ontwerpfouten identificeren — Bij het gebruik van rapid manufacturing methoden om prototypes te produceren, zijn ontwerpers en ingenieurs in staat om eventuele fouten of zwakke punten in het fysieke model te identificeren voordat het naar massa productie wordt gestuurd. Aangezien additieve productiediensten zoals die van 3ERP snelle doorlooptijden en betaalbare prijzen bieden, zult u in staat zijn uw ontwerpen op een snelle en kostenefficiënte manier te verifiëren. Bovendien zal het kunnen lokaliseren van ontwerpfouten voordat u uw product of onderdeel naar massa productie stuurt, u een onberekenbaar bedrag aan geld in de lange termijn besparen.

Voordelen van Rapid Manufacturing: CNC-bewerking

CNC-bewerking is een rapid manufacturing proces dat een freeskop gebruikt om een gespecificeerd ontwerp uit een massief blok materiaal te frezen. In tegenstelling tot additieve productie, wordt CNC beschouwd als een vorm van subtractieve productie, en hoewel beide geclassificeerd kunnen worden als rapid manufacturing processen, bieden ze zeer verschillende voordelen.

• Producten duizenden keren repliceren — Een primair voordeel van CNC-bewerking is de capaciteit om hoge productievolumes van hetzelfde onderdeel te bereiken. Daarom, als u een ontwerp hebt dat duizenden keren gerepliceerd moet worden, en ook een hoge graad van herhaalbaarheid vereist, is deze rapid manufacturing techniek het beste geschikt voor uw behoeften.
• Verhoogde productieflexibiliteit — Door gebruik te maken van 3ERP's CNC-bewerkingsdiensten, zult u veel hogere productieflexibiliteit hebben vergeleken met het gebruik van oude stijl machines. Daarnaast zal het gebruik van de technologie voor rapid manufacturing constant hoge precisie en consistentie garanderen bij het herhaaldelijk produceren van hetzelfde model.
• De prototypingfase overslaan — Als u nieuwsgierig bent om prototyping over te slaan en uw project zo snel mogelijk op de markt te brengen, is CNC-bewerkingssoftware in staat om de testen en kwaliteitszekerheidscontroles voor uw onderdeel of product af te handelen. Op deze manier kunt u complexe objecten ontwerpen die moeilijk en tijdrovend zouden zijn om te prototypen, en ze door CNC-softwaresimulaties laten lopen voordat u ze naar massa productie brengt.
• Arbeidskosten en productietijd verlagen — Een ander voordeel van CNC-bewerking is dat de technologie weinig menselijke toezicht vereist, wat betekent dat het technisch 24 uur per dag kan draaien. Dit betekent dat u kunt besparen op arbeidskosten en productiedoorlooptijd verminderen.

Voordelen van Rapid Manufacturing: Vacuümgieten en Rapid Tooling

3ERP biedt ook rapid manufacturing diensten via vacuümgieten en rapid tooling, beide ideaal om malen snel te itereren tegen een goedkopere prijs dan injectiegieten. Het vacuümgiet proces bestaat uit een tweedelige mal die in een vacuümkamer wordt geplaatst, waar het dan gesmolten metaal in de mal trekt en in een oven wordt gesolidifieerd. Met rapid tooling kunt u een bouwkern en caviteitsinvoegsel ontwikkelen om een functioneel eindgebruiksproduct te creëren.

• Relatief snelle doorlooptijd — Bij het gebruik van 3ERP's rapid manufacturing diensten voor vacuümgieten, kunnen we een snelle doorlooptijd van ongeveer twee weken garanderen, wat u helpt uw product op de markt te brengen ongeacht hoe complex het ontwerp is. Hetzelfde geldt voor rapid tooling, aangezien we in staat zijn om hoge kwaliteit aluminium prototype tooling, gehard staal tooling of kunststof injectiegieten in een verscheidenheid aan kleuren en afwerkingen te produceren. Rapid tooling is een optimale keuze voor zowel laag volume als full scale productie.
• Lage kosten malen en tooling — Het gebruik van vacuümgieten als rapid manufacturing tool kan leiden tot goedkope patronen en malen gemaakt van goedkope materialen zoals schuimen of epoxy. 3ERP's vacuümgietdienst creëert siliciummalen die tot 20 onderdelen gebruikt kunnen worden, wat uw totale kosten uiteindelijk zal verminderen. Op dezelfde manier is rapid tooling een kostenefficiënte manier om extreme grote productievolumes op een snelle manier te bereiken. Bijvoorbeeld, 3ERP's rapid manufacturing met aluminium prototype mal tooling kan 15 tot 25 procent besparen op toolingkosten, terwijl ook cyclus tijden met 40 procent worden verminderd.
• Hoge herhaalbaarheid — Met 3ERP's vacuümgietdienst kunt u uw mal gebruiken om tot 25 kopieën van uw ontwerp te creëren, wat hoge herhaalbaarheid biedt voor productiedoeleinden. Maar rapid tooling biedt de hoogste mate van herhaalbaarheid, door injectiemalen te gebruiken om 100.000 tot miljoenen van hetzelfde ontwerp te produceren.

De beste rapid manufacturing processen voor uw projecten kiezen

Nicht alle rapid manufacturing diensten zijn hetzelfde. Hier zijn de meest voorkomende typen en hun voordelen.

Computer-Aided Manufacturing (CAM)

Rapid prototyping is een goedkope manier geworden om de productie van alles van houten meubels tot vliegtuigcomponenten te stimuleren. Het is zo betaalbaar geworden dat zelfs kleine bedrijven kunnen investeren in rapid manufacturing, of Computer Aided Manufacturing (CAM), van prototype tot eindproductontwikkeling. Additieve productie komt in een paar basische vormen, die allemaal minder afvalmaterialen verbruiken dan traditionele subtractieve productieprocessen. Met het gebruik van gespecialiseerde modelleringsoftware, kunnen technici een machine programmeren om een fysiek model te produceren dat een accurate weergave is van het visuele model op een computerscherm.

Stereolithografie (SLA)

Stereolithografie (SLA) is een van de snelste en meest betaalbare rapid product prototyping methoden. Eenvoudige onderdelen kunnen binnen uren geprint worden. Een vloeibaar polymere wordt gevormd door een laserstraal, die het ontwerp van de prototype laag voor laag traceert. Elke volgende laag hecht zich aan de ervoor gevormde, vormend een driedimensionaal object. De modellen gecreëerd door dit fotopolymerisatieproces kunnen gebruikt worden om de vorm en functie van het ontwerp te testen. Eerst gepatenteerd in 1984, wordt stereolithografie gebruikt in algemene prototyping en anatomische modellering voor medische toepassingen (menselijke lichaamsdelen kunnen gerecreëerd worden met MRI en CT scans).

Fused Deposition Modeling (FDM)

Fused Deposition Modeling (FDM) wordt gebruikt om prototypeonderdelen van wassen en polycarbonaat te vormen, maar levert vaak niet zoveel detail als SLA. Een continu filament van gesmolten thermoplastisch materiaal wordt gevoed vanuit een spoel door een printerextruderkop en gedwongen uit een mondstuk op een vlakke bed. Gestuurd door een computer, beweegt de machinekop in twee dimensies om elke laag van het onderdeel te vormen. Hobbyisten gebruiken vaak FDM, maar fabricanten gebruiken het ook voor het maken van onderdelen die hittebestendig zijn en intense functionele tests doorstaan.

Selective Laser Sintering (SLS)

Selective Laser Sintering (SLS) is een additief proces als SLA maar fuseert deeltjes samen. Prototypes van metaal, kunststof of keramisch poeder kunnen goedkoop gemaakt worden. Het nadeel is dat het proces iets langzamer is, hoewel het vaak gebruikt wordt voor CNC-bewerking, 3D-printen en scannen, injectiegieten, en andere productiemogelijkheden in luchtvaart, industriële, medische en defensietoepassingen. SLS kan ook gebruikt worden om consumentenproducten te ontwikkelen.

Electron Beam Melting (EBM)

Electron Beam Melting (EBM) vormt metalen onderdelen door poeder laag voor laag te smelten, om sterke, vaste componenten te vormen. Geen additionele warmtebehandeling is vereist, en onderdelen hebben doorgaans een zeer gewenst oppervlakteafwerking. Componentgrootte is beperkt omdat het EBM-proces binnen een vacuüm moet plaatsvinden. Aan de andere kant kan papier gebruikt worden als basismateriaal als u kiest voor Laminated Object Manufacturing (LOM). Papierlagen worden gevormd op een vergelijkbare manier als fotopolymers tijdens SLA-productie. Gebruikers van LOM kunnen iets minder dimensionale nauwkeurigheid verwachten, maar prototypes kunnen goedkoop gevormd worden met een makkelijk te verkrijgen materiaal.

Dit zijn enkele van de rapid manufacturing processen die u kunt gebruiken om prototypes en zelfs eindproducten te creëren. Elk heeft zijn voor- en nadelen. Met het juiste proces of de juiste dienst voor de toepassing, kan het ontwerp, test- en productieproces versneld worden met weinig gokwerk over hoe het eindproduct eruit zal zien en functioneren.

Rapid Manufacturing verslaat typische industriële wachttijden

UITTREKSEL

Wilt u de eerste op de markt zijn voor uw producten? Natuurlijk wilt u dat, want dan leidt u de industrie. Leer hoe rapid manufacturing typische industriële wachttijden verslaat.

ARTIKEL

Snelheid dodelijk. Globale productie blijft vooruitgaan en als u langzaam bent op de party, valt u achter. Leer hoe rapid prototyping en low volume manufacturing typische industriële wachttijden kunnen verslaan. U zult sneller op de markt zijn en een competitief voordeel verkrijgen.

Rapid Manufacturing verbetert levenscyclus

Als u als eerste uit de startblokken komt, heeft u duidelijk een voordeel. U wordt de industrieleider. Andere bedrijven kunnen niet eens bieden wat u heeft. U heeft een hogere succesratio. U verhoogt uw verkopen en verdient een betere ROI. Wij hebben ervaring in de optische, automobiele, medische apparaten en luchtvaartindustrieën. Ongeacht hoe gecompliceerd uw project mag zijn, wij hebben de capaciteit om het succesvol te maken. Wij creëren flexibele ontwerpopties voor al uw producten. Wij begrijpen dat projecten een strakke doorlooptijd kunnen hebben. Wij zijn agile, zodat u kunt reageren op uw klantbehoeftes in real-time. Wanneer u snel begint, kunt u marktaandeel winnen. Dit kan de productlevenscyclus verlengen door de populariteit ervan.

Rapid Manufacturing & Traditionele Productie Kunnen Ook In Harmonie Bestaan

Er is geen ontkenning dat zowel rapid manufacturing als andere traditionele productiemethoden uiteenlopend zijn, en elk biedt unieke voordelen over de ander. Echter, aan het einde van de dag is de beste beslissing die een bedrijf kan nemen om beide tot hun volle potentieel te benutten. Rapid manufacturing is ideaal voor prototyping, small-run producties of aanpasbare componenten. Door ontwerpen te itereren met rapid manufacturing, kunt u geld en tijd besparen, wat op zijn beurt een snellere en goedkopere weg naar massa productie creëert.

Op dit moment is traditionele productie nog steeds voordelig wanneer het gaat om het herhalen van hetzelfde ontwerp op groot volume. Echter, met technologische vooruitgang die plaatsvindt doorheen additieve productie, CNC-bewerking, vacuümgieten en rapid tooling op een consistente basis, sluit het gat tussen rapid manufacturing en traditionele methoden snel.

Eenvoudig gezegd, is rapid manufacturing momenteel ideaal voor prototyping en korte productieruns, maar vacuümgieten en rapid tooling bewijzen haalbare opties te zijn voor massa productie van grote volumes.

Als u meer wilt weten over of u rapid manufacturing boven traditionele productie moet gebruiken, kunt u contact opnemen met 3ERP's expertteam hier.