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3 d打印技术，聚氨酯浇注,注塑:它们各自适用于产品开发和生产过程的不同阶段，但你如何知道何时使用它们?做这个决定需要考虑几个因素:成本、交货期和质量。在本文中，我们将讨论一个示例零件的间接成本和直接成本以及交货时间，然后比较这些因素，以便您能够更好地理解如何降低制造成本。
3 d打印技术
3D打印，这个术语经常与“增材制造”互换使用，指的是各种各样的过程。这些包括:
- 熔融沉积模型(FDM)
- 选择性激光烧结(SLS)
- 有限元(SLA)
- 多喷嘴的融合(MJF)
- Polyjet
每一种工艺都有其优点和缺点，但都提供了快速制造零件的方法。
一旦3D设计准备就绪，一个零件可以在几个小时内制作完成。这使得3D打印成为早期原型制作和概念验证工作的理想选择。许多工程师在最终设计完成时就开始制作3D打印原型，这有助于最大限度地减少潜在的成本高昂的工程变更转向大批量生产方法。如果你使用像SLS这样的方法，3D打印甚至可以用于一些功能测试。
然而，大多数3D打印生产运行不会超过100个零件——这既是由于不同零件之间的差异，也是由于每个零件的成本较高。
聚氨酯浇注
当你发现自己需要生产更多的零件，聚氨酯铸造是合乎逻辑的下一步。聚氨酯铸造，也被称为室温硫化(RTV)成型，使用硅模具(源自3D打印零件)在室温固化。这些模具填充了聚氨酯材料来创建零件。模具制作速度快，每个模具可以制作20个零件。聚氨酯铸造是一种很好的生产数百个零件的工艺。在这个数字之上，创建更多的主模式和额外的工具的开销变得太大了。
注塑
注射成型是生产在数量方面有一点飞跃，许多人认为它只有有意义的注射模具，一旦你需要成千上万个零件。虽然它确实需要更长的时间来得到你的第一个零件，与3D打印相比，它可能是有意义的切换到注射成型比你认为的更早。不过，你还得设计和加工注塑模，而注塑模通常是用钢做的。这种模具生产过程增加了设计成本，因为用于制造这些模具的钢材和加工所需的成本并不便宜。
然而，在某种程度上，切换到注射成型变得值得，与零件是在几秒钟内由强大的印刷机。一个模具可以制作100万个零件!你肯定不想等着3D打印一百万个零件。
那么，什么时候开始注射成型才有意义呢?让我们来看看一些数字，并找出答案。
比较成本
在这张表中，我们正在研究这三种不同的制造方法，并比较数量、单位成本和时间。在低产量的情况下，3D打印具有最快的交货时间和最低的单价，是最有意义的。
3 d打印成本
你可以看到，尽管3D打印部件的单位成本随着数量的增加而略有下降，但在某个点之后就会稳定下来。3D打印前置时间也在大约50个零件后开始增加，成本在很大程度上取决于3D打印工艺的类型。MJF (multijet fusion)的单价持续下降，直到数量达到500台，而且交货时间仍然只有6天。
当3D打印时，除了成本和交货期外，还有其他的考虑因素。当制造大量零件时，一个共同的目标是对这些零件进行测试。MJF使用尼龙，这可能有非常不同的性能，从塑料材料，你将最终使用。在测试中，使用与最终产品相同的材料是有意义的。
聚氨酯铸造提供了比3D打印更广泛的材料和更高的结构完整性，使它值得每一个额外的几美元，以确保您的测试是准确的。
聚氨酯铸造成本
一旦你开始聚氨酯铸造，它很快变得更经济的移动到注射成型。在我们的例子中，单位成本包括模具成本、铸造成本和精加工成本。因此，一个现实的最大数量的聚氨酯铸造是300个零件，尽管，随着注塑模具生产的改进，它通常用于制造20-100个零件的测试。
注射成型涉及到制造模具模具的更大的前期成本，但重要的是要记住，成本可以很快分摊到大量的零件生产。
注塑成本
请记住，不同的公司对工具成本的解释是不同的。有些人只是简单地将这些成本提前消化掉，但通常是利用工具的总寿命，将工具的成本分摊到生产数量上，并将其添加到单价中。
例如:工具成本为10,000美元，工具寿命为100,000件。摊余成本是1万美元/ 10万= 0.10美元，所以0.10美元加到单价上。
看看我们的示例表，在大约500个零件的情况下，注射成型变得具有成本效益。每个零件只比3D打印的零件贵5美元，但零件的质量让它物有所值。此外，该部件将使用最终的材料和生产过程，因此您可以获得一些重要的早期洞察，并为无缝规模生产的需要做好准备。
底线
这个练习最大的收获是，您应该比预期的更早地切换到注射成型。这是特别正确的，因为与Fictiv注射成型的时间，使用钢模具只有两个星期。两周的时间比设计和制造钢模具的平均时间要快得多，而其他制造商可能需要数月的时间。当注射成型零件是如此容易，这是一个无需动脑的开始注射成型早而不是晚。
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