Die Vorteile von Rapid Manufacturing gegenüber herkömmlichen Herstellungsmethoden

Wenn es um die Massenproduktion geht, haben traditionelle Herstellungsmethoden immer noch Vorrang vor anderen Produktionstechniken. Rapid Manufacturing und Prototyping sind jedoch zu einem integralen Bestandteil des Design- und Produktionsprozesses geworden und helfen Unternehmen, ihre Konzepte schnell und kostengünstig umzusetzen.

Rapid Manufacturing konzentriert sich normalerweise auf additive Fertigung (besser bekannt als 3D-Druck), Vakuumguss, CNC-Bearbeitung und Rapid Tooling und wird für seine Fähigkeit gelobt, ein physisches Teil oder Produkt schnell aus einem 3D-CAD-Modell herzustellen.

In der Vergangenheit war Rapid Manufacturing hauptsächlich dem Prototyping und Testing vorbehalten, da die verschiedenen Technologien nicht in der Lage waren, große Stückzahlen kosteneffizient herzustellen. Aber die jüngsten Fortschritte bei Materialien, Toleranzen, Preisen und Geschwindigkeit haben es zu einer praktikableren Fertigungsoption gemacht.

Bei 3ERP bieten wir mehrere Rapid-Manufacturing- und Prototyping-Services an, die Ihnen helfen, Ihre Produkte oder Teile so schnell wie möglich herzustellen. Auf diese Weise können Sie Ihr Projekt so schnell wie möglich auf den Markt bringen, was wiederum zu geringeren Gemeinkosten und höheren Gewinnen führt.

Im Vergleich zur traditionellen Fertigung hat sich die schnelle Fertigung für viele Designer, Ingenieure und Unternehmen als die praktikablere Option erwiesen. Darüber hinaus kann die Verwendung einer Mischung aus beiden Techniken der praktischste Weg sein, um Ihre Entwürfe in die Realität umzusetzen.

Aber es gibt immer noch eine Reihe von Vorteilen, die Rapid Manufacturing gegenüber der traditionellen Fertigung hat (und umgekehrt), und wenn Sie diese kennen, können Sie durch den Produktentwicklungsprozess navigieren, ohne die Bank zu sprengen oder zu viel Zeit zu verschwenden.

Lassen Sie uns einen Blick auf die verschiedenen Vorteile werfen, die Rapid Manufacturing gegenüber herkömmlichen Techniken bietet, und auch, wann Sie diese Technologien in Ihren eigenen Arbeitsablauf integrieren sollten.

Vorteile von Rapid Manufacturing:Additive Fertigung

Die vielleicht beliebteste und am weitesten verbreitete Form des Rapid Manufacturing, die additive Fertigung (oder 3D-Druck), umfasst eine Reihe verschiedener Technologien. Grundlage dieses Prozesses ist jedoch der schichtweise Aufbau eines CAD-Entwurfs. 3ERP bietet eine breite Palette von Dienstleistungen für die additive Fertigung an, darunter FDM-, SLA-, SLS- und SLM-Technologien.

• Konzeptnachweis – Vor dem jüngsten Boom von Rapid-Manufacturing-Methoden mussten sich viele Designer und Ingenieure auf digitale Analysen und virtuelle Simulationen verlassen, um die Realisierbarkeit des Produktdesigns zu überprüfen. Aber mit 3D-Druck lassen sich schnell und kostengünstig funktionsfähige Prototypen herstellen und in realen Situationen testen. Darüber hinaus ermöglicht diese schnelle Abwicklung Designern, ihre Konzepte kostengünstig zu reparieren, zu optimieren und zu reproduzieren, um sicherzustellen, dass alles mechanisch einwandfrei ist, wenn es für die Massenproduktion verschickt wird.
• Schnelle Bearbeitungszeit – Es wird nicht umsonst Rapid Manufacturing und Prototyping genannt … Das liegt daran, dass einer der Hauptvorteile der 3D-Drucktechnologie die außergewöhnlich schnelle Bearbeitungszeit ist, die sie bietet. Wenn Sie Ihr Design so schnell wie möglich prototypisiert haben möchten, werden Sie kaum eine bessere Option als die additive Fertigung finden. Und je schneller Sie in der Lage sind, Ihr Design physisch zu manifestieren, desto mehr Geld sparen Sie letztendlich in Zukunft an Arbeits- und Produktionskosten.
• Fähigkeit zur Herstellung komplexer Teile – Rapid-Manufacturing-Technologien wie 3D-Druck sind in der Lage, komplexe Teile herzustellen, ohne dass Werkzeuge oder andere kostspielige Geräte benötigt werden. Bei der traditionellen Fertigung erfordert die Implementierung komplexer Formen oder Hohlräume in Ihr Design normalerweise das Hinzufügen von Werkzeugen, was Ihre Produktionskosten leicht in die Höhe treiben kann. Aber Rapid Manufacturing kann diese Komplexitäten mit Leichtigkeit bewältigen, sodass Designer und Ingenieure sie für die traditionelle Fertigung optimieren können.
• Reduziert Materialverschwendung und Kosten – Einer der am meisten unterschätzten Vorteile der additiven Fertigung ist die Reduzierung von Materialverschwendung. Im Gegensatz zu subtraktiven Fertigungsverfahren wie der CNC-Bearbeitung verwendet die 3D-Drucktechnologie nur so viel Material, wie das Teil benötigt, und baut es Schicht für Schicht auf. Da die schnelle Herstellung unnötigen Materialabfall eliminiert, sparen Sie letztendlich auch Materialkosten.
• Anpassung – Wenn Sie Massenproduktionstechniken wie Spritzguss verwenden, bleibt das hergestellte Produkt oder Teil unverändert. Aber manchmal möchte ein Unternehmen seinem Design eine gewisse Personalisierung hinzufügen, und Rapid Manufacturing ist die praktikabelste Option für eine kundenspezifische Produktion. Obwohl der 3D-Druck noch nicht beeindruckend genug ist, um mit den Großserienkapazitäten traditionellerer Methoden mitzuhalten, entscheiden sich viele Unternehmen für die schnelle Fertigung, um Kleinserien von kundenspezifischen Produkten oder Teilen herzustellen.
• Identifizieren von Designfehlern – Bei der Verwendung von Rapid-Manufacturing-Methoden zur Herstellung von Prototypen sind Designer und Ingenieure in der Lage, potenzielle Fehler oder Schwachstellen im physischen Modell zu identifizieren, bevor sie es zur Massenproduktion schicken. Da additive Fertigungsdienste wie 3ERPs eine schnelle Abwicklung und erschwingliche Preise bieten, können Sie Ihre Designs schnell und kostengünstig überprüfen. Darüber hinaus sparen Sie auf lange Sicht unschätzbar viel Geld, wenn Sie in der Lage sind, Konstruktionsfehler zu lokalisieren, bevor Sie Ihr Produkt oder Teil zur Massenproduktion schicken.

Vorteile von Rapid Manufacturing:CNC-Bearbeitung

Die CNC-Bearbeitung ist ein schneller Herstellungsprozess, bei dem ein Fräskopf verwendet wird, um ein bestimmtes Design aus einem massiven Materialblock auszuschneiden. Im Gegensatz zur additiven Fertigung gilt CNC als eine Form der subtraktiven Fertigung, und obwohl beide als schnelle Fertigungsverfahren eingestuft werden können, bietet jedes sehr unterschiedliche Vorteile.

• Replizieren Sie Produkte tausendfach – Ein Hauptvorteil der CNC-Bearbeitung ist die Fähigkeit, hohe Produktionsmengen desselben Teils zu erreichen. Wenn Sie also ein Design haben, das Sie tausende Male replizieren müssen und außerdem ein hohes Maß an Wiederholbarkeit benötigen, ist diese Rapid-Manufacturing-Technik am besten für Ihre Anforderungen geeignet.
• Erhöhte Produktionsflexibilität – Durch die Nutzung der von 3ERP angebotenen CNC-Bearbeitungsdienste haben Sie eine viel höhere Produktionsflexibilität im Vergleich zur Verwendung alter Maschinen. Darüber hinaus wird durch den Einsatz der Technologie für Rapid Manufacturing ständig eine hohe Präzision und Konsistenz bei der Herstellung des gleichen Modells immer und immer wieder gewährleistet.
• Überspringen Sie die Prototyping-Phase – Wenn Sie das Prototyping überspringen und Ihr Projekt so schnell wie möglich auf den Markt bringen möchten, kann die CNC-Bearbeitungssoftware die Tests und Qualitätssicherungsprüfungen für Ihr Teil oder Produkt übernehmen. Auf diese Weise können Sie komplexe Objekte entwerfen, deren Prototypen schwierig und zeitaufwändig wären, und sie durch CNC-Softwaresimulationen laufen lassen, bevor sie in die Massenproduktion gebracht werden.
• Arbeitskosten und Produktionszeit senken – Ein weiterer Vorteil der CNC-Bearbeitung ist, dass die Technologie wenig menschliche Überwachung erfordert, was bedeutet, dass sie technisch bis zu 24 Stunden am Tag laufen kann. Das bedeutet, dass Sie Arbeitskosten einsparen und den Produktumschlag reduzieren können.

Vorteile von Rapid Manufacturing:Vakuumgießen und Rapid Tooling

3ERP bietet auch Rapid-Manufacturing-Services über Vakuumguss und Rapid Tooling an, die beide ideal sind, um Formen zügig zu iterieren, und zu einem günstigeren Preis als Spritzguss. Der Vakuumguss Das Verfahren besteht aus einer zweiteiligen Form, die in eine Vakuumkammer gestellt wird, wo sie dann geschmolzenes Metall in die Form saugt und in einem Ofen erstarrt. Mit Rapid Tooling , sind Sie in der Lage, einen Gebäudekern und einen Hohlraumeinsatz zu entwickeln, um ein funktionales Endprodukt zu schaffen.

• Relativ schnelle Bearbeitungszeit – Wenn Sie die Rapid Manufacturing Services von 3ERP für den Vakuumguss nutzen, können wir eine schnelle Bearbeitungszeit von etwa zwei Wochen gewährleisten und Ihnen dabei helfen, Ihr Produkt auf den Markt zu bringen, egal wie komplex das Design ist. Dasselbe gilt für Rapid Tooling, da wir in der Lage sind, hochwertige Prototypenwerkzeuge aus Aluminium, Werkzeuge aus gehärtetem Stahl oder Kunststoff-Spritzgussteile in einer Vielzahl von Farben und Oberflächen herzustellen. Rapid Tooling ist eine optimale Wahl sowohl für die Kleinserien- als auch für die Großserienfertigung.
• Kostengünstige Formen und Werkzeuge – Die Verwendung von Vakuumguss als schnelles Herstellungswerkzeug kann zu kostengünstigen Modellen und Formen aus kostengünstigen Materialien wie Schaumstoffen oder Epoxid führen. Der Vakuumgussservice von 3ERP erstellt Silikonformen, die für bis zu 20 Teile verwendet werden können, was letztendlich auch Ihre Gesamtkosten senkt. In ähnlicher Weise ist der Einsatz von Rapid Tooling eine kosteneffiziente Möglichkeit, extrem große Produktionsmengen schnell zu erreichen. Beispielsweise kann die schnelle Fertigung von 3ERP mit Aluminium-Prototyp-Formwerkzeugen 15 bis 25 Prozent der Werkzeugkosten einsparen und gleichzeitig die Zykluszeiten um 40 Prozent verkürzen.
• Hohe Wiederholbarkeit – Mit dem Vakuumgussservice von 3ERP können Sie Ihre Form verwenden, um bis zu 25 Kopien Ihres Designs zu erstellen, was eine hohe Wiederholbarkeit für Produktionszwecke bietet. Aber Rapid Tooling bietet die höchste Reproduzierbarkeitsrate, da Spritzgussformen verwendet werden, um 100.000 bis Millionen desselben Designs herzustellen

Auswahl der besten Rapid-Manufacturing-Prozesse für Ihre Projekte

Nicht alle Rapid-Manufacturing-Services sind gleich. Hier sind die gängigsten Typen und ihre Vorteile.

Computergestützte Fertigung (CAM)

Rapid Prototyping ist zu einer kostengünstigen Möglichkeit geworden, die Produktion von Holzmöbeln bis hin zu Flugzeugkomponenten anzukurbeln. Es ist so erschwinglich geworden, dass selbst kleine Unternehmen in Rapid Manufacturing oder Computer Aided Manufacturing (CAM) vom Prototyp bis zur endgültigen Produktentwicklung investieren können. Die additive Fertigung gibt es in einigen Grundformen, die alle weniger Abfallmaterialien verbrauchen als herkömmliche subtraktive Fertigungsverfahren. Mithilfe einer speziellen Modellierungssoftware können Techniker eine Maschine so programmieren, dass sie ein physisches Modell erstellt, das eine genaue Wiedergabe des visuellen Modells auf einem Computerbildschirm darstellt.

Stereolithographie (SLA)

Die Stereolithographie (SLA) ist eine der schnellsten und kostengünstigsten Rapid-Product-Prototyping-Methoden. Einfache Teile können innerhalb von Stunden gedruckt werden. Ein flüssiges Polymer wird durch einen Laserstrahl geformt, der das Design des Prototyps Schicht für Schicht nachzeichnet. Jede nachfolgende Schicht haftet an der davor gebildeten und bildet ein dreidimensionales Objekt. Die durch diesen Photopolymerisationsprozess erstellten Modelle können verwendet werden, um die Form und Funktion des Designs zu testen. Erstmals 1984 patentiert, wird die Stereolithographie in der allgemeinen Prototypenerstellung und anatomischen Modellierung für medizinische Anwendungen verwendet (menschliche Körperteile können mithilfe von MRT- und CT-Scans nachgebildet werden).

Fused Deposition Modeling (FDM)

Fused Deposition Modeling (FDM) wird verwendet, um Prototypteile aus Wachsen und Polycarbonaten zu formen, liefert aber oft nicht so viele Details wie SLA. Ein kontinuierliches Filament aus geschmolzenem thermoplastischem Material wird von einer Spule durch einen Druckextruderkopf geführt und aus einer Düse auf ein Flachbett gedrückt. Von einem Computer gesteuert, bewegt sich der Maschinenkopf in zwei Dimensionen, um jede Schicht des Teils zu formen. Hobbyisten verwenden häufig FDM, aber Hersteller verwenden es auch zur Herstellung von Teilen, die hitzebeständig sind und intensiven Funktionstests standhalten.

Selektives Lasersintern (SLS)

Selektives Lasersintern (SLS) ist ein additiver Prozess wie SLA, verschmilzt aber stattdessen Partikel miteinander. Prototypen aus Metall, Kunststoff oder Keramikpulver können kostengünstig hergestellt werden. Der Nachteil ist, dass der Prozess etwas langsamer ist, obwohl er häufig für CNC-Bearbeitung, 3D-Druck und -Scannen, Spritzguss und andere Fertigungsmöglichkeiten in der Luft- und Raumfahrt, Industrie, Medizin und Verteidigung verwendet wird. SLS kann auch zur Entwicklung von Verbraucherprodukten verwendet werden.

Elektronenstrahlschmelzen (EBM)

Elektronenstrahlschmelzen (EBM) formt Metallteile, indem ein Pulver Schicht für Schicht geschmolzen wird, um starke, feste Komponenten zu bilden. Es ist keine zusätzliche Wärmebehandlung erforderlich, und die Teile haben typischerweise eine sehr wünschenswerte Oberflächenbeschaffenheit. Die Bauteilgröße ist begrenzt, da der EBM-Prozess in einem Vakuum erfolgen muss. Andererseits kann Papier als Basismaterial verwendet werden, wenn Sie sich für Laminated Object Manufacturing (LOM) entscheiden. Papierschichten werden ähnlich wie Photopolymere bei der SLA-Produktion gebildet. Benutzer von LOM können eine etwas geringere Maßgenauigkeit erwarten, aber Prototypen können kostengünstig mit einem leicht erhältlichen Material hergestellt werden.

Dies sind einige der Rapid-Manufacturing-Prozesse, mit denen Sie Prototypen und sogar fertige Produkte herstellen können. Jedes hat seine Vor- und Nachteile. Mit dem richtigen Prozess oder Service für die Anwendung können der Design-, Test- und Produktionsprozess beschleunigt werden, ohne dass man darüber spekulieren muss, wie das Endprodukt aussehen und funktionieren wird.

Rapid Manufacturing schlägt typische Wartezeiten in der Industrie

AUSZUG

Möchten Sie der Erste sein, der Ihre Produkte vermarktet? Natürlich tun Sie das, denn dann werden Sie die Branche anführen. Erfahren Sie, wie eine schnelle Fertigung typische Wartezeiten in der Industrie übertrifft.

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Geschwindigkeit tötet. Die globale Fertigung schreitet weiter voran und wenn Sie zu langsam sind, werden Sie ins Hintertreffen geraten. Erfahren Sie, wie Rapid Prototyping und Kleinserienfertigung typische Wartezeiten in der Industrie überwinden können. Sie werden schneller am Markt sein und einen Wettbewerbsvorteil erlangen.

Rapid Manufacturing verbessert den Lebenszyklus

Wenn Sie als Erster aus dem Tor sind, haben Sie offensichtlich einen Vorteil. Sie werden zum Branchenführer. Andere Unternehmen können nicht einmal anbieten, was Sie haben. Sie haben eine höhere Erfolgsquote. Sie steigern Ihren Umsatz und erzielen einen besseren ROI. Wir haben Erfahrung in der Optik-, Automobil-, Medizingeräte- und Luft- und Raumfahrtindustrie. Egal wie kompliziert Ihr Projekt auch sein mag, wir haben die Fähigkeit, es zum Erfolg zu führen. Wir schaffen flexible Gestaltungsmöglichkeiten für all Ihre Produkte. Wir verstehen, dass Projekte eine knappe Bearbeitungszeit haben können. Wir sind agil, sodass Sie in Echtzeit auf Ihre Kundenbedürfnisse reagieren können. Wenn Sie schnell anfangen, können Sie Marktanteile gewinnen. Dies kann aufgrund seiner Beliebtheit den Produktlebenszyklus verlängern.

Rapid Manufacturing und traditionelle Fertigung können auch in Harmonie existieren

Es lässt sich nicht leugnen, dass sowohl Rapid Manufacturing als auch andere traditionelle Produktionsmethoden sehr unterschiedlich sind und beide deutliche Vorteile gegenüber den anderen bieten. Am Ende des Tages ist es jedoch die beste Entscheidung, die ein Unternehmen treffen kann, beide Möglichkeiten voll auszuschöpfen. Rapid Manufacturing ist ideal für Prototyping, Kleinserien oder individualisierbare Komponenten. Durch Iteration von Designs mit Rapid Manufacturing können Sie Geld und Zeit sparen, was wiederum einen schnelleren und kostengünstigeren Weg zur Massenproduktion schafft.

Im Moment ist die traditionelle Fertigung noch vorteilhaft, wenn es darum geht, dasselbe Design in großen Stückzahlen zu iterieren. Da jedoch ständig technologische Fortschritte in der additiven Fertigung, der CNC-Bearbeitung, dem Vakuumguss und dem Rapid Tooling stattfinden, schließt sich die Kluft zwischen Rapid Manufacturing und traditionellen Methoden schnell.

Einfach ausgedrückt ist Rapid Manufacturing derzeit ideal für Prototyping und Kleinserienproduktionen, aber Vakuumguss und Rapid Tooling erweisen sich als praktikable Optionen für die Massenproduktion großer Stückzahlen.

Wenn Sie mehr darüber erfahren möchten, ob Sie Rapid Manufacturing gegenüber der traditionellen Fertigung einsetzen sollten oder nicht, können Sie sich hier an das Expertenteam von 3ERP wenden.