メタル3D印刷を通じて最大コストを節約できる部品はどれですか？

1。航空宇宙：複雑なフローチャネルと光構造の主な受益者。
航空宇宙セクターは、メタル3D印刷の主要な市場です。その主な目標は、トポロジーの最適化を使用して、構造の重量を減らし、パフォーマンスを向上させることです。従来の製造では、エンジンタービンブレードや燃料ノズルなどのアイテムを複数のピースからまとめたり、複雑な金型を使用して作ったりする必要があります。ただし、金属3Dプリントを使用すると、一度に作成でき、廃棄物と処理時間を削減します。
通常の場合：
GE AviationのLeap Engine燃料ノズルは、3D印刷を使用して20個の個別の部分を1つに組み合わせています。これにより、25％軽くなり、70％が安くなります。この部品は、160部品. 3 d印刷を備えた従来の鋳造アセンブリプロセスが必要なコバルトクロム合金で構成されています。一方、従来の方法よりも60％少ない開発時間は4か月です。また、ある種のロケットスラストチャンバーは、再生冷却チャネルのトポロジー最適化設計を使用します。これにより、典型的な鋳造の障壁が過ぎ去り、打ち上げコストが40％削減されます。
お金を節約するための論理：
材料の利用率の改善：典型的な減算的製造では、材料の最大90％が無駄になります。一方、3D印刷では、材料はそれらを必要とする領域にのみ追加されます。チタン合金などの高価な材料の使用を98％に高めることができます。
金型の費用なし：航空機のエンジンシリンダーブロックの従来の金型は、. 3 dの印刷砂型技術を作成するのに230万元の費用がかかり、砂型を直接印刷します。ワンピースのコストには、材料と機器の減価償却費のみが含まれており、従来の金型の共有コストを92％削減します。
R＆Dサイクル圧縮：航空機のエンジン燃焼チャンバーの設計反復の数は、年間3から年間12に増加しました。これにより、迅速なプロトタイピングが可能になるため、試行錯誤が安価になりました。
2。医療インプラント：サプライチェーンをカスタマイズし、各人の柔軟性を高める方法の例
医療分野でのインプラントの個別のニーズは、金属3D印刷の「金{-無料の製造」機能によく適合します。患者CTデータから従来のインプラントのための金型を作ることは、長くて高価なプロセスです。ただし、3D印刷を使用すると、生体適合性と機械的パフォーマンス基準を満足させながら、「1人の患者、1人のデザイン」を持つことができます。
たとえば、Zimmer Biometは3D印刷を使用して、66％軽量で100％硬い股関節インプラントを作成します。この部分はチタン合金で構成されており、伝統的な方法で6か月かかります。 3Dプリンターの使用には2週間しかかかりませんが、保存する必要はありません。特定のタイプの膝関節インプラントには、その気孔率を調整し、骨細胞の増殖を促進し、手術後に30％回復するのにかかる時間を削減する格子構造もあります。
お金を節約するための論理：
小さなバッチで物を作​​ることの利点：医療インプラントの単位あたりの利益は、典型的なバッチの生産と比較して27％増加しました。また、3D Printingの「On -需要製造」モードは、在庫費用を削減します。
サプライチェーンの容易なもの：従来の製造は、設計、金型の作成、試行の生産、修正などの12のステップが必要であり、一方、プリンティングはデジタルモデルから最終アイテムに直接移動し、配達時間を4〜8週間からわずか9日に削減します。
材料の革新はコストを削減します：国内のチタン合金粉末は、原子生成ラインのためにより安価です。これにより、コンシューマーエレクトロニクスで使用するためにより人気があります。
3。自動車製造：車をより軽く、冷却するのに優れたものにするための2つの大きな前進。
金属3Dプリンティングは、自動車業界では生産が軽量で効率的である必要があるため、重要なテクノロジーです。これには、エンジン部品から金型フローチャネルまでのものが含まれます。
たとえば、3Dプリンティングにより、エアバス飛行機のチタン合金ノーズランディングギアブラケットは、29％軽量で100％硬いになりました。この部品は、電子ビーム融解（EBM）テクノロジーを使用して、真空で非常に正確に物事を形成します。これは、従来の鋳造で起こる可能性のある多孔性の問題を回避します。金型セクターでは、特定の企業が射出成形サイクルを40％削減し、3Dプリントを使用してコンフォーマル冷却チャネルを作ることにより、製品の資格率を15％引き上げました。これにより、市場は「価格競争」から「効率競争」に変わりました。
お金を節約するための論理：
複雑な構造の経済：自動車エンジンパイプフィッティングを古い-ファッションにするためには、500,000元以上の5セットの金型が必要です。 3D印刷を使用すると、各コンポーネントのコストを63％削減する部品を直接作成できます。
エネルギー使用の最適化：3Dプリンティングの砂型プロセスでは、エネルギーが40％少なく、従来の方法よりも52％少ない炭素を放出します。これは、グリーン製造の傾向に沿っています。
R＆D反復の加速：新しいエネルギー車両モーターハウジングを製造するのにかかる時間は、6か月から6週間になり、同社が市場機会を利用するのに役立ちました。
4。金型製造：形状の冷却と機能を組み合わせることでコストを削減するツール
金型は、工業製造の重要な機器であり、それがどれだけうまく機能しているかは、製品の品質と生産速度に直接影響を与えます。金属3Dプリントは、従来のカビがコンフォーマル冷却チャネルを使用して不均一に冷却するときに発生する歪みと収縮の問題を修正します。また、多くの部品の統合も可能です。
特定の企業は、プラスチック製品型用に3D -印刷されたコンフォーマル冷却チャネルを作成しました。これにより、冷却時間が12秒から7秒に削減され、製品の歪みの速度が3％から0.5％に削減されました。金型はH13ツールスチールで作られています。従来の製造業で製品を構築するには3か月かかりますが、3D印​​刷ではわずか3週間です。その後、溶接とアセンブリの必要はありません。また、特別な種類のダイ-鋳造金型では、3D印刷を使用して8つの要素を1に結合し、重量を40％削減し、金型の寿命を2倍にします。
お金を節約する理由：
生産効率の向上：コンフォーマル冷却チャネルは、射出型を30％〜50％にするのにかかる時間を削減し、1つのデバイスが毎日20％多くのユニットを作ることもできます。
材料の廃棄物の削減：従来のカビ製造では、砂の損失率は15％から20％です。 3D印刷された砂型材料により、利用率は98％以上になりました。
メンテナンス費用の削減：統合された設計は、金型の縫い目、清掃と修復の頻度、および年間メンテナンス支出を120,000元を削減します。