โครงสร้างต้นทุนของการผลิตจำนวนมากด้วยการพิมพ์ 3D
การทำความเข้าใจโครงสร้างต้นทุนเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบ ต้นทุนของชิ้นส่วนที่พิมพ์ด้วย 3D ส่วนใหญ่ประกอบด้วย: ต้นทุนวัสดุ ซึ่งเป็นสัดส่วนโดยตรงกับปริมาณชิ้นส่วนและความหนาแน่นของการบรรจุ ต้นทุนเวลาของอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องกับเวลาในการพิมพ์และค่าเสื่อมราคาของอุปกรณ์ ต้นทุนหลังการประมวลผลประกอบด้วยการถอดประกอบ การทำความสะอาด การเจียร การตรวจสอบ ฯลฯ ต้นทุนแรงงาน การออกแบบ การตั้งโปรแกรม การดำเนินการ บรรจุภัณฑ์ และลิงก์อื่นๆ ต้นทุนการจัดการ การประมวลผลคำสั่งซื้อ การควบคุมคุณภาพ การขนส่ง และการจัดจำหน่าย การเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบสามารถส่งผลโดยตรงต่อต้นทุนวัสดุ ต้นทุนเวลาของอุปกรณ์ และต้นทุนหลังการประมวลผล และเป็นลิงก์หลักในการลดต้นทุน
เคล็ดลับที่ 1: ปรับขนาดชิ้นส่วนให้เหมาะสมและการวางแผนเป็นชุด
ขนาดชิ้นส่วนส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการพิมพ์และต้นทุน การออกแบบขนาดชิ้นส่วนให้เป็นส่วนสำคัญของแพลตฟอร์มการสร้างช่วยเพิ่มการใช้งานแพลตฟอร์มให้เกิดประโยชน์สูงสุด ชิ้นส่วนขนาดเล็กสามารถออกแบบในรูปแบบอาร์เรย์ และสามารถพิมพ์หลายส่วนในคราวเดียว ช่วยลดเวลาในการเตรียมและการสูญเสียในการเปลี่ยน ขอแนะนำให้ตั้งค่าระยะห่างระหว่างชิ้นส่วนเป็นค่าต่ำสุด (ปกติ 5 มม.) เพื่อปรับปรุงการใช้พื้นที่ในขณะที่มั่นใจในความปลอดภัย ทิศทางความสูงยังต้องได้รับการปรับให้เหมาะสมด้วย ชิ้นส่วนที่สูงเกินไปจะทำให้เวลาในการพิมพ์นานขึ้น ดังนั้นจึงควรพิจารณาการออกแบบแบบแยกส่วน เมื่อวางแผนเป็นชุด จำเป็นต้องสร้างสมดุลระหว่างจำนวนการพิมพ์เดี่ยวและความเสี่ยงที่จะเกิดความล้มเหลวในการพิมพ์ชิ้นเดียว ขอแนะนำให้ควบคุมจำนวนการพิมพ์เดี่ยวที่ 70-80% ของความจุของแพลตฟอร์ม
เคล็ดลับที่ 2: ลดการออกแบบโครงสร้างรองรับ
โครงสร้างรองรับเป็นแหล่งต้นทุนที่สำคัญ รองรับการใช้วัสดุ เพิ่มเวลาการพิมพ์ และค่าใช้จ่ายในการขนย้ายแรงงานล้วนเป็นต้นทุนแอบแฝง เมื่อออกแบบจะให้ความสำคัญกับโครงสร้างแบบแขวนภายในช่วงมุมที่รองรับตัวเอง เมื่อไม่สามารถหลีกเลี่ยงการรองรับได้ ให้เลือกการออกแบบที่มีพื้นที่สัมผัสรองรับขนาดเล็ก เพื่อลดภาระงานในการเตรียมพื้นผิวหลังจากการถอดออก การใช้วัสดุรองรับที่ละลายน้ำได้จะทำให้กระบวนการถอดง่ายขึ้นแต่จะเพิ่มต้นทุนวัสดุ การเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบการสนับสนุนจำเป็นต้องมีความสมดุลระหว่างความเสถียรในการพิมพ์และต้นทุนหลังการประมวลผล
เคล็ดลับ 3: การกำหนดมาตรฐานและการออกแบบโมดูลาร์
การออกแบบที่ได้มาตรฐานสามารถลดเวลาในการออกแบบและอัตราข้อผิดพลาดได้ สร้างไลบรารีของคุณสมบัติมาตรฐาน (เช่น รู เกลียว สแน็ป) และนำมาใช้ใหม่ในการออกแบบที่แตกต่างกัน การออกแบบโมดูลาร์จะแยกชิ้นส่วนที่ซับซ้อนออกเป็นโมดูลมาตรฐาน ซึ่งพิมพ์แยกกันแล้วประกอบ ซึ่งสามารถปรับปรุงอัตราความสำเร็จในการพิมพ์และความเสถียรของคุณภาพได้ การกำหนดมาตรฐานยังสามารถลดประเภทสินค้าคงคลังและทำให้การจัดการห่วงโซ่อุปทานง่ายขึ้น จำเป็นต้องพิจารณามาตรฐานของอินเทอร์เฟซระหว่างโมดูลในระหว่างการออกแบบเพื่อให้มั่นใจถึงความเข้ากันได้
เคล็ดลับที่ 4: การเพิ่มประสิทธิภาพการเติมและการแบ่งพาร์ติชันการทำงาน
การออกแบบการเติมเป็นวิธีสำคัญในการลดต้นทุนวัสดุ พื้นที่รับน้ำหนักสามารถเติมความหนาแน่นต่ำ (10-30%) และพื้นที่รับน้ำหนักสามารถเติมความหนาแน่นสูง (50-100%) การเลือกรูปแบบการเติมยังส่งผลต่อความแข็งแรงและการใช้วัสดุอีกด้วย การเติมแบบรังผึ้งช่วยประหยัดวัสดุมากกว่าการเติมแบบกริดที่มีความแข็งแรงเท่ากัน กลยุทธ์การเติมพาร์ติชั่นการทำงานสามารถใช้พารามิเตอร์การเติมที่แตกต่างกันในพื้นที่ต่างๆ ตามผลการวิเคราะห์ความเครียด การเพิ่มประสิทธิภาพการเติมจะต้องรวมกับการตรวจสอบกลไกเพื่อให้แน่ใจว่าประสิทธิภาพของชิ้นส่วนจะไม่ได้รับผลกระทบ
เคล็ดลับ 5 ถึง 10: การเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการ คุณภาพ และห่วงโซ่อุปทาน
เทคนิคการลดต้นทุนอื่นๆ ได้แก่: การกำหนดพารามิเตอร์กระบวนการให้เป็นมาตรฐาน ลดเวลาในการแก้ไขจุดบกพร่อง และการสิ้นเปลืองวัสดุ ย้ายการตรวจสอบคุณภาพไปข้างหน้าเพื่อแก้ไขปัญหาที่อาจเกิดขึ้นระหว่างขั้นตอนการออกแบบและหลีกเลี่ยงการทำงานซ้ำ เพิ่มประสิทธิภาพการเลือกวัสดุและเลือกวัสดุที่คุ้มค่าที่สุดตามความต้องการด้านประสิทธิภาพ กระบวนการหลังการประมวลผลนั้นง่ายขึ้น และความสะดวกหลังการประมวลผลจะถูกพิจารณาในระหว่างการออกแบบ เช่น การเข้าถึงการสนับสนุนและข้อกำหนดพื้นผิวที่เหมาะสม การบูรณาการห่วงโซ่อุปทาน การเลือกผู้ให้บริการแบบบูรณาการเพื่อลดต้นทุนการประสานงาน การจัดการข้อมูลที่สมบูรณ์ สร้างไฟล์ชิ้นส่วนและฐานความรู้กระบวนการ รองรับการปรับให้เหมาะสมอย่างต่อเนื่อง การใช้เทคนิคเหล่านี้ร่วมกันสามารถลดต้นทุนได้อย่างมาก
ส่งโมเดล แบบแปลน รูปภาพ หรือบันทึกเป็นลายลักษณ์อักษร วิศวกรจะตรวจสอบวัสดุ กระบวนการ การตกแต่ง และการส่งมอบตามการใช้งานจริง