Dit is een origineel artikel van Fast Radius.

Als mensen aan additieve productie (AM) denken, is het eerste wat vaak in gedachten komt prototyping. Wanneer u snel moet itereren op een ontwerp zonder de beperkingen van traditionele productieruns, werkt AM goed omdat er geen harde tooling betrokken is, wat snelle iteratie mogelijk maakt.

Maar het zijn niet alleen bedrijven in de prototyping-fase van productontwikkeling die kunnen profiteren van additieve productie. Er zijn vier andere specifieke use cases waar het geval voor additieve productie met name makkelijk te maken is vanwege de mogelijkheid om traditionele productiemethoden te overtreffen in snelheid, efficiëntie, kwaliteit en kostenbesparing.

Laag-volume productieruns

Bij traditionele productie moet u eindgebruiksonderdelen in grote volumes produceren om de stukprijs te drukken. Wanneer u onderdelen maakt in de orde van tienden of honderden duizenden, heeft het vaak zin om legacy-processen te gebruiken. Maar wat gebeurt er als u van plan bent een productierun te hebben in de honderden of lage duizenden? Traditionele productie is misschien niet haalbaar vanwege de hoge kapitaaluitgaven.

Neem injectiegieten als voorbeeld. Typische toolingkosten kunnen $20K tot $110K bedragen voordat u überhaupt in productie komt. Maar met AM is er geen kapitaaluitgave vereist voor tooling, wat u in staat stelt deelproductie precies aan de marktvraag aan te passen. Onderdelen kunnen in veel kleinere aantallen geproduceerd worden, zonder minimum bestelhoeveelheden, wat u in staat stelt productiekosten te verlagen en voorraad te reduceren.

Geconsolideerde onderdelen

Naast economische voordelen heeft AM significante ontwerpvoordelen voor bepaalde typen onderdelen die lang als "onmaakbaar" zijn beschouwd – bijvoorbeeld het produceren van complexe onderdelen als enkele geconsolideerde eenheden. Onderdelen met zeer complexe geometrieën, zoals roosterstructuren, of zelfs bewegende assemblages zijn mogelijk met AM. U kunt een onderdeel maken dat precies past op zijn gebruik, ontwerpen voor functie vergeleken met de "oude manier" van ontwerpen om te voldoen aan productiebeperkingen.

Deze mogelijkheid om vereenvoudigde, efficiëntere ontwerpen te creëren heeft veel voordelen:

  • Minder geld uitgegeven aan assemblage, en verminderd risico op verborgen kosten en projectvertragingen die complexe onderdelen kunnen'accompagnieren, wat resulteert in lagere totale projectkosten.
  • Minder materiaal gebruikt — AM kan vaak tot 70 procent materiaalbesparing realiseren.
  • Lager risico – minder risico op een leverancier die het een onderdeel kwijtraakt en verminderd risico op onderdeelfout.

Bijvoorbeeld, één fabrikant werkte met Fast Radius en Carbon® samen aan het ontwerp van de SILQ-stoel, winnaar van de prestigieuze Innovation Award op de NeoCon 2018. Armkappen zijn traditioneel geproduceerd als drie afzonderlijke onderdelen en later gemonteerd. Maar de fabrikant en Fast Radius maakten het printen van de armkap als één aaneengesloten eenheid mogelijk, ontworpen met een roosterstructuur om materiaalgebruik aanzienlijk te reduceren.

Onderdelen die customisatie vereisen

Dit bedrijf profiteerde ook van een ander voordeel van additieve productie in het ontwerp van de SILQ-stoel armkap: de mogelijkheid om ontwerpelementen snel en op zeer kleine schaal te customiseren. Zakelijke klanten kunnen de armkappen op de stoelen die ze bestellen personaliseren door de textuur te veranderen, een logo toe te voegen, of variabele serienummers op te nemen.

Zonder de kosten en tijdsbeperkingen van initiële tooling, kunnen ontwerpen aangepast worden aan specifieke toepassingen of consumentenbehoeften, tot op het enkele exemplaar. Dit maakt het hoogst nuttig voor het customiseren van zowel functionaliteit als esthetische behandeling, inclusief branding. Aangezien meer dan driekwart van de consumenten bereid is 10 procent meer te betalen voor gecustomiseerde meubels, geeft deze mogelijkheid om stukken tot op een enkel exemplaar te personaliseren bedrijven een extra rand in de markt.

Kleine onderdelen

Kleinere componenten — rond de grootte van een softbal of kleiner — zijn met name efficiënt om bij zeer lage volumes met AM te produceren. En naarmate u de productie op zeer kleine onderdelen opschaalt, kunt u break-even curves zien ten opzichte van traditionele injectiegieting in de duizenden of soms tienduizenden. In feite, voor kleine kunststofonderdelen de grootte van een pingpongbal of kleiner, heeft het vaak weinig economisch zin om traditionele productie helemaal te gebruiken.

Een Chicago-gebaseerd bedrijf dat bovenste ledematenprothesen produceert, schakelde Fast Radius in om de tweede generatie van hun vlaggenschipproduct te verfijnen. Dit medisch apparaat gebruikt elektrisch patroonherkenning om mensen die hun bovenste ledematen hebben verloren in staat te stellen beweging in hun prothetische armen volledig te controleren.

Twee van de onderdelen die integraal zijn voor het systeem zijn de kalibratieknop en kannenplugs, beide heel klein, met ingewikkelde details, inclusief een specifieke textuurafwerking die de knop vereist voor nauwkeurige gebruikersinteractie. Het gebruik van additieve productie om deze onderdelen te maken betekent dat het ontwerp onder expliciete controle is, en de throughput is nog steeds indrukwekkend — 135 knoppen (11x11x5,5 mm) in 35 minuten, en 848 kannenplugs (1,75×5,2×3,2 mm) in 23 minuten.

Als een van de bovenstaande scenario's zinvol is voor uw productiebehoeften, is het tijd om additieve productie te overwegen. Laten we praten over hoe uw productieprocessen te verfijnen en uw onderdeelkwaliteit en bottom line te verbeteren.

Lees het originele artikel.