Is additieve productie geschikt voor u? Een praktische beslissingsgids

Additieve productie, ook bekend als 3D-printen, is uitgegroeid van een futuristische noveltie tot een breed beschikbare technologie. Hoewel additieve productie al bestaat sinds midden jaren '80, is de groei in gebruik en commercialisering van de technologie de laatste vijf jaar geëxplodeerd. Printers zijn sneller, goedkoper en compacter geworden, niet te spreken over de ooit groeiende selectie van plastic en metalen materialen.

Additieve productie breekt de grenzen van traditionele methoden door de manier te veranderen waarop productieonderdelen gecreëerd en ondersteund worden. Wanneer toegepast op de juiste situaties, kan additieve productie producten leveren met grotere efficiëntie en verbeterde prestaties. De voordelen stoppen daar niet; er zijn een schat aan financiële voordelen bij 3D-printen, variërend van verminderde productafval tot lagere kosten voor complexe onderdelen tot opbrengstkansen op kleine hoeveelheden productie.

Deze uitgebreide gids dekt een diepgang aan informatie over additieve productie, de voordelen, wat te overwegen bij het starten, en meer!

Snelle links

• Wat is additieve productie?
• 6 voordelen van additieve productie in uw productiefaciliteit benutten
• Is additieve productie geschikt voor uw bedrijf? 5 overwegingen voordat u deze productietechnologie implementeert
• Maximaliseer uw investering in additieve productie met CMTC!

Wat is additieve productie?

Additieve productie, of 3D-printen, is een proces dat een tastbaar object creëert vanuit een digitaal ontwerp. Terwijl een traditionele 2D-printer een computer gebruikt om een bestand te lezen en een plat, tweedimensionaal replica op stof of papier af te drukken, creëert 3D-printen een fysiek object vanuit een digitaal bestand, door laag na laag materiaal te gebruiken, totdat het een voltooide driedimensionale object vormt.

Additieve productietechnologieën bouwen driedimensionale objecten één fijn laagje per keer. Elke volgende laag hecht aan de voorgaande laag van deels gesmolten materiaal. Met andere woorden, in plaats van materiaal te verwijderen tijdens het productieproces om onderdeelkenmerken zoals gaten te maken, zou het onderdeel geconstrueerd worden met additieve productiemethoden met het gat al gevormd in het afgewerkte onderdeel.

Het laagmateriaal kan bijna elk type stof zijn, variërend van metalen poeder, keramiek, thermoplasten, glas – zelfs chocolade! Als resultaat zijn 3D-printers niet one-size-fits-all; er zijn diverse opties voor 3D-printen, dus het type printer varieert voor verschillende toepassingen.

Additieve productie is gebruikt om fysieke modellen, prototypes, tooling-componenten, en productieonderdelen te bouwen in een verscheidenheid aan media, inclusief metaal, plastic, en composietmaterialen. Bijna elke vorm kan gerepliceerd worden op een 3D-printer, en onderdelen kunnen geproduceerd worden in een verscheidenheid aan kleuren en zelfs met meer dan één materiaal.

6 voordelen van additieve productie in uw productiefaciliteit benutten

3D-printen wordt geroemd om zijn innovatieve industriële productiemogelijkheden. Er zijn verschillende voordelen die deze productietechnologie een waardevol activum maken dat door bedrijven over de hele wereld gechampioned wordt, inclusief:

Verminderde ontwikkelingskosten

Deze geavanceerde productietechnologie heeft het stereotype van enigszins duur te zijn, vanwege de initiële kosten. Echter, de lange-termijn verminderde ontwikkelingskosten leveren geldbesparende voordelen op.

Wat machine-opex betreft, hangt het af van de grootte van de 3D-printer. De meeste desktop 3D-printers gebruiken zoveel stroom als een laptop, terwijl sommige grote industriële 3D-printers aanzienlijk meer verbruiken. Nog steeds resulteert hun vermogen om complexe objecten in één stap te produceren in grotere efficiëntie en productiviteit.

Een van de hoofdboordelen van 3D-printen is de verlaagde arbeidskosten. Behalve post-processing, zijn de meeste printers zelfvoorzienend en hebben nauwelijks hulp van een operator nodig. De arbeidskosten voor een 3D-printer zijn essentieel niet-bestaat, vergeleken met traditionele productie waar hooggeschoolde operators meestal een noodzaak zijn.

Daarnaast is additieve productie bij lage volumes concurrerend in kosten vergeleken met traditionele productie. Het is aanzienlijk goedkoper om prototypes te 3D-printen dan met andere productiemethoden, zoals injectiegieten, traditionele stempels, mallens, frezen en bewerken.

Minder productafval

Door ontwerpen in een computerprogramma te maken en ze vervolgens te laten printen, wordt de tijd om nieuwe ontwerpen te creëren en produceren drastisch verkort met minder afval. Dit digitaal-naar-digitaal proces elimineert de additionele intermediaire stappen van traditionele prototyping.

Daarnaast heeft 3D-printen een verhoogde turnaround. Met de mogelijkheid om snelle iteraties te maken, identificeert 3D-printen technische en ontwerpkwesties die weken, zo niet maanden, hebben gekost om te ontdekken in traditionele productie.

Additieve productie stelt de creatie van complexe ontwerpen in staat die normaal te moeilijk of te duur zijn om te bouwen. Procesontwikkeling kan in minder tijd gerealiseerd worden met geld uitgegeven aan het ontwerpen en bouwen van prototypes met traditionele methoden, zoals mallens en stempels. Er is ook minder productafval door de noodzaak om mallens te schrotten voor onderdelen en kenmerken die in prototype-iteraties zijn veranderd.

Beslissingen over finale onderdeelontwerpen sneller bereikt worden omdat de benodigde tijd voor effectief ontwerp en creatie verminderd is. Over het algemeen biedt additieve productie een effectiever en efficiënter ontwerpproces met minder afval en verminderde uitgaven.

Verbeterde productkwaliteit

De voordelen van 3D-printen strekken zich uit tot het leveren van betere kwaliteit productontwerp en procesontwikkeling. Additieve productie stelt fabrikanten in staat superieure producten te creëren omdat ontwerpkwesties, zoals slechte ergonomie, vroegtijdig geïdentificeerd en snel opgelost kunnen worden. Als resultaat kan de kwaliteit van de onderdelen verbeterd worden met een betere finale ontwerp door 3D-printen.

Bovendien stelt deze technologische vooruitgang ingenieurs in staat om complexe en ingewikkelde onderdelen te bouwen die niet kosteneffectief of zelfs mogelijk zijn met typische productiemethoden. Ingenieurs zijn niet langer beperkt tot de beperkingen van traditionele apparatuur; sommige onderdelen die als assemblages ontworpen waren die verbinden, vastzetten, of lassen vereisten, kunnen als een enkel onderdeel geprint worden. Dit vermindert afval terwijl het vaak meer sterkte en duurzaamheid aan het product toevoegt en potentiële falenpunten vermindert.

3D-printen kan ook onderdelen maken uit een verscheidenheid aan verschillende stoffen, zoals thermoplasten. Sommige van deze materialen kunnen het gewicht aanzienlijk verlagen terwijl ze nog steeds sterkte en integriteit behouden. Dit is uitzonderlijk nuttig wanneer ingenieurs sterkte willen behouden maar gewicht willen verminderen.

Additieve productie kan een waardevolle technologie zijn om duurzame producten te creëren die continu gebruik kunnen onderhouden door hun verbeterde kwaliteit.

Echt snelle prototyping

Herinnert u zich toen "snelle" prototyping een levertijd van weken of maanden betekende om te ontwerpen en produceren? Dit was primair door de noodzaak om een prototype tool of fixture te produceren en waarschijnlijk een deel van dit werk uit te besteden, aangezien veel fabrikanten zich op productie richtten, maar geen waardevolle tijd wilden binden om een enkel prototype-onderdeel te produceren.

Met additieve productie kunt u een prototype op een 3D-printer in uren ontwerpen en produceren – niet weken! In plaats van ontwerpen voor productie, kunt u nu produceren voor ontwerp. Bovendien kunnen onderdelen geproduceerd worden om specifiek aan complexe klantspecificaties te voldoen. Dit is een game-changer voor prototyping.

Wat betekent dit voor uw bedrijf? Met een relatief kleine investering in een 3D-printer en expertise, kunt u nu snel mock-ups van een nieuw product produceren en het in handen van de klant hebben in een kwestie van dagen. Plus, u kunt een onderdeel produceren om een heel specifieke marktnis te voldoen, wat kan leiden tot de productie van hoogwinstmarge producten.

Een middel om talent, expertise en enthousiasme aan uw bedrijf te trekken

In het tweede artikel in onze blogreeks over het aantrekken van de millennial-generatie, "Hoe u millennials aantrekt en de toekomst van de productie behoudt", bespraken we de incorporatie van additieve productie en andere nieuwe technologieën in uw werkplek om geschoolde werknemers uit deze populatie aan te trekken. Zoals in dat artikel aangegeven, kunt u additieve productieapparatuur gebruiken om jonge, geschoolde werknemers aan uw faciliteit te trekken.

Is additieve productie geschikt voor uw bedrijf? 5 overwegingen voordat u deze productietechnologie implementeert

Zoals bij de implementatie van elke substantiële verandering in uw productieproces, zijn er verschillende factoren te overwegen en te verkennen voordat u nieuwe technologie in uw bedrijf brengt.

Erkennen van de mindset-verandering geassocieerd met additieve productie

Terwijl additieve productie een krachtig hulpmiddel is voor fabrikanten, vereist het effectieve gebruik van additieve productie een verandering in mindset voor ontwerpingenieurs en bedrijfsmanagers. Additieve productie gaat tegen veel van de principes in die de meeste ontwerp-, mechanische, en industriële ingenieurs op school leren.

Bijvoorbeeld, traditioneel zijn metalen bladen gebruikt als grondstof voor een metaalfabricageproces. Deze bladen worden gelasersneden om een vorm te produceren. De taak van ontwerpingenieurs is geweest om de juiste grootte staalblad te bestellen en het programma te ontwerpen om de nesting van onderdelen binnen dat blad te optimaliseren om schroot te minimaliseren. Hoe minder staal weggesneden wordt, hoe lager de schrootkosten, en hoe hoger de winsten.

In het geval van additieve productie, in plaats van te focussen op het verminderen van de hoeveelheid materiaal die uit een proces verwijderd wordt, bouwt u een product op, door materiaal toe te voegen waar nodig of het weg te halen in de ontwerpfase om een onderdeel te produceren. Dus in plaats van een vorm uit een staalblad te knippen, bouwt u hetzelfde onderdeel op met een 3D-printer. Als u de vorm of kenmerken niet leuk vindt, verandert u simpelweg het model en print u er een ander! Eenmaal een ontwerp dat u leuk vindt, kunt u er zoveel kopieën van afprinten als u nodig heeft.

Zoals u ziet, wordt de ontwerpmindset op zijn kop gezet wanneer additieve productie betrokken is. De overwegingen verschuiven van het verminderen van de hoeveelheid materiaal dat weggesneden wordt naar het optimaliseren van het onderdeelontwerp en het bouwen van een onderdeel, één voor één.

Hier zijn enkele eenvoudige en relatief goedkope manieren om uw ontwerpingenieurs te heropleiden om met 3D-printtechnologieën te werken:

Leren

Veel universiteiten en community colleges hebben additieve productieprogramma's ontwikkeld. Deze kunnen variëren van graadspecialisaties en certificeringsprogramma's tot additieve productie-workshops en seminars. Additieve productie-evenementen bieden ook kansen voor ingenieurs en bedrijfsmanagers om meer over de technologie te leren, wat cruciaal is voor elke significante procesverandering.

Lezen

Tijdschriften, zoals Make Magazine, worden gepubliceerd om voorbeelden van 3D-materialen te tonen en vergelijkingen tussen printermodellen te bieden, zodat u de juiste voor uw bedrijf kunt selecteren. Het internet bevat ook een schat aan data over additieve productie en 3D-printen. Onze website heeft een heel gedeelte gewijd aan additieve productie-informatie en bronnen.

Netwerken

Vraag omheen en verbind met lokale fabrikanten die 3D-printen gebruiken. Leer hoe ze de functies benutten en de mogelijkheden optimaliseren. Fabrikantennetwerken, de lokale kamer van koophandel, en evenementen zijn plekken waar u anderen kunt vinden die de technologie gebruiken.

Experimenteren

De kosten van persoonlijke en desktop 3D-printers zijn drastisch gedaald naarmate meer modellen geïntroduceerd worden en de concurrentie in deze markt toeneemt. Een desktop mini-printer kan voor zo min als $500 gekocht worden. Als u overweegt additieve productie in uw operaties te incorporeren, koopt u er een of een paar en geeft u ze aan uw ingenieurs, zoals Ford Motor Company doet. Er is geen betere manier om over de technologie te leren en de mindset te veranderen dan door de ontwerpers en ingenieurs met de technologie te laten "spelen". Eenmaal de mogelijkheden van Additieve productie beter begrepen door uw ontwerpers en ingenieurs, zal het identificeren van de juiste industriële Additieve technologie voor uw bedrijfsbehoeftes ver uitgerekend zijn.

Nieuwe technologieën kunnen angstaanjagend zijn, maar ze kunnen ook opwindend zijn! De belofte van additieve productie in de komende vijf jaar is spannend, van de productie van aangepaste, functionerende prothesen tot het gebruik van 3D-printen in de meerderheid van basisschoolklassen en huishoudens.

Maximaliseer uw investering in additieve productie met CMTC!

Wat als u niet weet hoe u een 3D-printer gebruikt? Toen additieve productie voor het eerst op de markt kwam, waren er maar een paar bronnen om fabrikanten te helpen de technologie te gebruiken, en die die bestonden waren erg duur. Er zijn andere gratis of goedkope manieren om uw bedrijf bekend te maken met additieve technologie en mogelijke toepassingen op uw situatie. CMTC sponsort additieve productie-webinars, die presentaties van experts en bronnen op het veld van additieve productie omvatten.

Naarmate de vraag naar aangepaste onderdelen blijft stijgen, zullen additieve productieprocessen steeds relevanter worden in de toekomst. AM-apparaatfabrikanten voorspellen dat naarmate meer bedrijven deze technologieën gaan adopteren, het slechts een kwestie van tijd is voordat de toekomst van de productie volledig getransformeerd is.

CMTC erkent het belang van deze weg vooruit en is hier om u te helpen uw productiebedrijf te transformeren met additieve productie. Neem contact met ons op om meer te leren!