3D打印能代替模具吗,能,成本可直降60%

2025-02-21 08:52:10 3d打印对模具成本的影响

Automated Dynamics 公司案例:Automated Dynamics 公司利用 Stratasys 的 FDM 技术制造直升机桨叶原型,通过使用 FDM 技术制造可溶性内核替代传统的陶瓷或金属牺牲模板,估计在模具方面的成本节约最少能达到 60%-70%。

墨西哥 RBP METALLURGY 案例:墨西哥 RBP METALLURGY 通过 3D 打印技术替代传统手工木模,大幅优化模铸流程,材料成本降低 60-70%。

华曙高科自动嫁接打印案例:华曙高科的自动嫁接打印技术与模具整体打印相比,以某应用模具为例,粉材成本减少 69%,生产效率提高 70%。


下面总结以下几点重要原因:

一、材料成本降低

按需用料:传统模具制造是减材工艺,需从原材料块中去除大量材料来形成模具形状,会造成大量材料浪费。而 3D 打印是增材制造技术,根据模具的三维模型,按照实际需求逐层添加材料,只使用制造模具所需的材料量,减少了材料的浪费,从而降低成本。

使用低成本材料:一些 3D 打印材料成本相对较低,如热塑性颗粒被认为是增材制造成本较低的原料,比其他打印材料(如热塑性长丝)低 10 倍。且随着技术发展,更多性能优良、价格低廉的 3D 打印材料不断涌现,为降低模具成本提供了更多选择。

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二、时间成本缩减

快速成型:传统模具制造流程复杂,从设计到成品需经过多道工序,周期长。3D 打印技术可根据设计模型直接快速成型,无需制作模具的模具等中间环节,大大缩短了模具的生产周期。如墨西哥 RBP METALLURGY 通过 3D 打印技术替代传统手工木模,将模芯制作时间从 3 周缩短至 3 天。

减少等待时间:在传统制造中,采购模具或等待模具制作完成可能会因供应链问题或生产排期等原因导致项目延误。3D 打印可在企业内部按需即时打印,减少了等待采购和外部加工的时间,提高了生产效率,间接降低了成本。


三、设计与生产流程优化

设计自由度高:传统模具制造受工艺限制,对于复杂形状和结构的模具,设计和制造难度大、成本高。3D 打印技术可实现传统方法无法制造的形状,能够轻松制造具有复杂内部结构、随型冷却水路等的模具,优化模具性能,提高生产效率,降低整体成本。

减少设计变更成本:在产品开发过程中,若需要对模具设计进行变更,传统模具制造可能需要重新制作模具,造成巨大的前期成本浪费。3D 打印可根据新的设计模型快速修改和重新打印,降低了设计变更带来的成本增加。

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小批量定制优势:对于小批量、定制化的模具需求,传统制造的模具分摊成本高。3D 打印可按需生产,无需为小批量订单投入大量的模具开发成本,在小批量定制模具生产中具有明显的成本优势。如 toivalanmetalli 采用 3D 打印模具后,实现了小批量生产,单件成本大幅降至 300 至 400 欧元。


四、人力与设备成本降低

减少人力投入:3D 打印操作相对简单,无需大量专业技术工人进行复杂的加工操作,降低了人力成本。

降低设备投入:传统模具制造需要多种昂贵的加工设备,如铣床、车床、电火花加工设备等。3D 打印只需一台 3D 打印机及相关辅助设备,减少了设备购置和维护成本。如一些企业采用 3D 打印模具,模具及注塑设备的总体投入减少了约 28%。

以上可见3D打印技术的确在降低模具成本中起着至关重要的作用。

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