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3D打印，聚氨酯浇注,注塑成型它们每一种都适合于产品开发和生产过程的不同阶段，但是你如何知道何时使用它们呢?这一决定需要考虑以下几个因素:成本、交货期和质量。在本文中，我们将讨论一个示例部件的间接成本和直接成本以及交货期，然后比较这些因素，以便您更好地理解如何降低制造成本。
3D打印
3D打印，一个经常与“加法制造”互换使用的术语，指的是各种工艺。这些包括:
- 熔融沉积建模(FDM)
- 选择性激光烧结（SLS）
- 有限元(SLA)
- 多喷射融合（MJF）
- 多数
每个过程都有其优缺点，但都提供了快速制作零件的方法。
一旦3D设计准备就绪，一个零件可以在几个小时内制作出来。这使得3D打印理想的早期原型和证明的概念工作。许多工程师在设计定稿时就开始制作3D打印原型，这有助于减少潜在的昂贵的工程更改移动到更高的批量生产方法。如果使用像SLS这样的方法，3D打印甚至可以用于某些功能测试。
然而，大多数3D印刷制作运行不超过100份 - 两者都是由于部分与部分的差异和较高量的每份成本。
聚氨酯浇注
当你发现自己需要生产更多的零件时，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，使用硅胶模具(源自3D打印部件)在室温下固化。这些模具中填充了聚氨酯材料来制作零件。模具制作速度很快，每个模具可以制作20个零件。聚氨酯铸造是生产几百个零件的好方法。在这个数字之上，创建更多的主模式和额外工具的开销变得过于昂贵。
注塑成型
注射成型是生产在数量方面需要一点的速度，许多人认为只需要数千个部件，它只认为注射模具是有意义的。虽然确实让您的第一部分需要更长时间，但与3D打印相比，它可能会更快地切换到注塑成型。尽管如此，您必须设计和机器注塑，通常由钢制成。这种模具生产过程增加了设计成本，因为钢材用于制造那些模具和加工所需的加工，这不便宜。
然而，在某一时刻，切换到注塑成型变得值得，用强大的印刷机以秒为单位制造的零件。一个模具可用于达到100万份！你绝对不想等待3D打印一百万份。
那么，开始注塑成型实际上是有意义的吗？让我们来看看一些数字并找出答案。
比较成本
在此表中，我们正在查看这三种不同的制造方法，并比较音量，单位成本和时间。在低卷中，3D打印最有意义，最快的提前时间和每份最低价格。
3D打印成本
你可以看到，尽管3D打印零件的单位成本随着数量的增加而略有下降，但在某一点之后就会趋于平稳。3D打印前置时间在50个零件左右后也开始增加，成本很大程度上取决于3D打印工艺的类型。MJF(多喷气聚变)的单价持续下降，直到数量达到500台，而交货期仍然只有6天。
当3D打印除了成本和交货期，还有其他的考虑。在生产大量零件时，一个共同的目标是对这些零件进行测试。MJF使用尼龙，它可能与您最终将使用的塑料材料具有非常不同的性能。对于测试来说，使用与最终产品相同的材料是有意义的。
聚氨酯铸件提供了更广泛的材料和比3D打印更高的结构完整性，使它值得额外的几美元每个部分，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，它很快变得更经济实惠，以继续注射成型。本例中的单位成本包括模具成本、铸造成本和精加工成本。因此，聚氨酯铸件的实际最大数量是300个零件，然而，随着注塑模具生产的改进，它通常用于制造20-100个零件进行测试。
注射成型涉及制造模具模具的前期成本较大，但重要的是要记住，成本可以迅速摊销的大量零件生产。
注塑成本
请记住，不同的公司对加工成本的核算是不同的。有些人只是简单地将这些成本预付，但通常的做法是，取刀具的总寿命，将刀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，使用寿命为100,000件。摊销成本是10,000美元/ 100,000美元= 0.10美元，所以0.10美元被加到单位价格上。
当看我们的例子表时，注射成型在大约500个零件时变得具有成本效益。每个零件只比3D打印零件贵5美元，但零件的质量让它物有所值。此外，该部分将使用最终的材料和生产过程，所以您可以获得一些重要的见解早期，并准备无缝规模生产的需要。
底线
从这个练习中得到的最大的收获是，您应该比预期更早地切换到注射成型。这是特别真实的，因为使用钢模具的Fictiv注塑成型的交货时间只有两周。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几个月的时间。当注射成型的部分是如此容易，它是一个显而易见的开始注射成型早而不是晚。
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