此外,有的公司自己采購了3D打印設(shè)備以制造模具,這樣,就進(jìn)一步加快了新產(chǎn)品開發(fā)的速度,提高了靈活性和適應(yīng)性。在戰(zhàn)略上,它提升了供應(yīng)鏈御防延長期限和開發(fā)停滯風(fēng)險的能力,比如從供應(yīng)商那里獲得不合適的模具。
制造成本降低
如果說當(dāng)下金屬3D打印的成本要高于傳統(tǒng)的金屬制造工藝的成本,那么,成本的削減在塑料制品領(lǐng)域更容易實現(xiàn)。
金屬3D打印的模具,在一些小的、不連續(xù)的系列終端產(chǎn)品生產(chǎn)上具有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(因為這些產(chǎn)品的固定費用很難攤銷),或者針對某些特定的幾何形狀(專門為3D打印優(yōu)化的)更有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。尤其是當(dāng)使用的材料非常昂貴,而傳統(tǒng)的模具制造導(dǎo)致材料報廢率很高的情況下,3D打印具有成本優(yōu)勢。
此外,3D打印在幾個小時內(nèi)制造出精確模具的能力,也會對制造流程和利潤產(chǎn)生積極的影響,尤其是當(dāng)生產(chǎn)停機(jī)和/或模具庫存十分昂貴的時候。
最后,有時經(jīng)常會出現(xiàn)生產(chǎn)開始后還要修改模具的情況。3D打印的靈活性,使工程師能夠同時嘗試無數(shù)次的迭代,并可以減少因模具設(shè)計修改引起的前期成本。
模具設(shè)計的改進(jìn)為終端產(chǎn)品增加了更多的功能性
通常,3D打印的特殊冶金方式能夠改善金屬微觀結(jié)構(gòu),并能產(chǎn)生完全致密的打印部件,與那些鍛造或鑄造的材料(取決于熱處理和測試方向)相比,其機(jī)械和物理性能一樣或更好。增材制造為工程師帶來了無限的選擇,以改進(jìn)模具的設(shè)計。當(dāng)目標(biāo)部件由幾個子部件組成時,3D打印具有整合設(shè)計、并減少零部件數(shù)量的能力。這樣,就簡化了產(chǎn)品組裝過程,并減少了公差。
此外,它能夠整合復(fù)雜的產(chǎn)品功能,使高功能性的終端產(chǎn)品制造速度更快、產(chǎn)品的缺陷更少。例如,注塑件的總體質(zhì)量要受到注入材料和流經(jīng)模具的冷卻流體之間熱傳遞狀況的影響,如果用傳統(tǒng)技術(shù)來制造模具的話,引導(dǎo)冷卻介質(zhì)的通道通常是直的,從而在模具中產(chǎn)生較慢的和不均勻的冷卻效果。而3D打印可以實現(xiàn)任意形狀的冷卻水道(即隨形冷卻水道),以確保實現(xiàn)隨形冷卻,更加優(yōu)化且均勻,最終得到更高質(zhì)量的塑件和較低的廢品率。此外,更快地將模具熱量帶走,能顯著減少注塑成型的周期,因為一般來說,冷卻時間最高可占整個注塑成型周期的70%。
優(yōu)化工具更符合人體工學(xué)和提升最低性能
3D打印降低了驗證新工具(它能夠解決在制造過程中未能滿足的需求)的門檻,從而能夠在制造中投入更多移動夾具和固定夾具。傳統(tǒng)上,由于重新設(shè)計和制造它們需要相當(dāng)?shù)馁M用和精力,所以,工具的設(shè)計和相應(yīng)的裝置總是盡可能地使用更長的時間。隨著3D打印技術(shù)的應(yīng)用,企業(yè)可以隨時對任何工具進(jìn)行翻新,而不僅限于那些已經(jīng)報廢和不符合要求的工具。