La structure des coûts de la production de masse par impression 3D
Comprendre la structure des coûts est la condition préalable à l'optimisation de la conception. Le coût des pièces imprimées en 3D comprend principalement : le coût du matériau, qui est directement proportionnel au volume de la pièce et à la densité de remplissage. Coût du temps d'équipement, lié au temps d'impression et à la dépréciation de l'équipement. Les coûts de post-traitement comprennent le retrait du support, le nettoyage, le meulage, l'inspection, etc. Les coûts de main d'œuvre, de conception, de programmation, d'exploitation, d'emballage et autres liens. Frais de gestion, traitement des commandes, contrôle qualité, logistique et distribution. L'optimisation de la conception peut affecter directement les coûts des matériaux, les coûts de temps d'équipement et les coûts de post-traitement, et constitue un lien clé pour parvenir à une réduction des coûts.
Astuce 1 : Optimisez la taille des pièces et la planification des lots.
La taille des pièces affecte directement l'efficacité et le coût de l'impression. La conception des dimensions des pièces pour qu'elles soient un multiple intégral de la plate-forme de construction maximise l'utilisation de la plate-forme. Les petites pièces peuvent être conçues selon une disposition en réseau et plusieurs pièces peuvent être imprimées en même temps, réduisant ainsi le temps de préparation et les pertes de commutation. Il est recommandé de régler la distance entre les pièces à la valeur minimale (généralement 5 mm) pour améliorer l'utilisation de l'espace tout en garantissant la sécurité. La direction de la hauteur doit également être optimisée. Les pièces trop hautes prolongeront le temps d'impression, une conception divisée peut donc être envisagée. Lors de la planification de lots, il est nécessaire d’équilibrer le nombre d’impressions uniques et le risque d’échec d’impression d’une seule pièce. Il est recommandé que le nombre d'impressions uniques soit contrôlé à 70-80 % de la capacité de la plateforme.
Astuce 2 : Réduisez la conception des structures de support
Les structures de support sont une source importante de coûts. La consommation de matériaux de support, l'augmentation du temps d'impression et les coûts de suppression de main d'œuvre sont tous des coûts cachés. Lors de la conception, la priorité est donnée aux structures suspendues dans la plage d'angles autoportants. Lorsque le support ne peut être évité, choisissez une conception avec une petite zone de contact du support pour réduire la charge de travail de traitement de surface après le retrait. L'utilisation de matériaux de support solubles simplifie le processus de retrait mais augmente les coûts des matériaux. L'optimisation de la conception du support nécessite un équilibre entre la stabilité de l'impression et les coûts de post-traitement.
Conseils 3 : Standardisation et conception modulaire
La conception standardisée peut réduire le temps de conception et le taux d'erreur. Établissez une bibliothèque de fonctionnalités standard (telles que des trous, des filetages, des boutons-pression) et réutilisez-la dans différentes conceptions. La conception modulaire décompose les pièces complexes en modules standard, qui sont imprimés séparément puis assemblés, ce qui peut améliorer le taux de réussite de l'impression et la stabilité de la qualité. La normalisation peut également réduire les types de stocks et simplifier la gestion de la chaîne d'approvisionnement. La standardisation des interfaces entre les modules doit être prise en compte lors de la conception pour garantir la compatibilité.
Conseils 4 : Optimisation du remplissage et cloisonnement fonctionnel
La conception du remplissage est un moyen important de réduire les coûts des matériaux. Les zones non porteuses peuvent être remplies avec une faible densité (10 à 30 %) et les zones porteuses peuvent être remplies avec une densité élevée (50 à 100 %). Le choix du motif de remplissage affecte également la résistance et la consommation de matière. Le remplissage en nid d'abeille permet d'économiser plus de matériau que le remplissage en grille pour la même résistance. La stratégie de remplissage de partition fonctionnelle peut adopter différents paramètres de remplissage dans différentes zones en fonction des résultats de l'analyse des contraintes. L'optimisation du remplissage doit être combinée à une vérification mécanique pour garantir que les performances de la pièce ne sont pas affectées.
Conseils 5 à 10 : Optimisation des processus, de la qualité et de la chaîne d'approvisionnement
D'autres techniques de réduction des coûts incluent : la standardisation des paramètres de processus, la réduction du temps de débogage et du gaspillage de matériaux. Avancez l’inspection qualité pour résoudre les problèmes potentiels pendant la phase de conception et éviter les retouches. Optimisez la sélection des matériaux et sélectionnez le matériau le plus rentable en fonction des exigences de performances. Le post-traitement est simplifié et la commodité du post-traitement est prise en compte lors de la conception, comme l'accessibilité du support et les exigences de surface raisonnables. Intégration de la chaîne d'approvisionnement, choix de prestataires de services intégrés pour réduire les coûts de coordination. Gestion complète des données, établissement de fichiers de pièces et d'une base de connaissances sur les processus, prise en charge de l'optimisation continue. L'application combinée de ces techniques peut permettre d'obtenir des réductions de coûts significatives.
Soumettez un modèle, un dessin, une image ou des notes écrites. Les ingénieurs examineront le matériau, le processus, les finitions et la livraison en fonction de l'utilisation réelle.