Ihr Leitfaden, um herauszufinden, ob die additive Fertigung das Richtige für Sie ist

Additive Manufacturing, auch bekannt als 3D-Druck, hat sich von einer futuristischen Neuheit zu einer weit verbreiteten Technologie entwickelt. Obwohl es die additive Fertigung seit Mitte der 1980er Jahre gibt, ist die Zunahme der Nutzung und Kommerzialisierung der Technologie in den letzten fünf Jahren explodiert. Drucker sind schneller, billiger und kompakter geworden, ganz zu schweigen von der ständig wachsenden Auswahl an Kunststoff- und Metallmaterialien.

Die additive Fertigung sprengt die Grenzen traditioneller Methoden, indem sie die Art und Weise verändert, wie die Produktionsteile erstellt und unterstützt werden. In den richtigen Situationen kann die additive Fertigung Produkte mit höherer Effizienz und verbesserter Leistung liefern. Die Vorteile hören hier jedoch nicht auf; Der 3D-Druck bietet eine Fülle von finanziellen Vorteilen, die von reduziertem Produktabfall über niedrigere Kosten für komplexe Teile bis hin zu Umsatzmöglichkeiten bei der Produktion kleiner Stückzahlen reichen.

Dieser umfassende Leitfaden enthält umfassende Informationen zur additiven Fertigung, ihren Vorteilen, was beim Einstieg zu beachten ist und mehr!

Kurzlinks

• Was ist Additive Fertigung?
• 6 Vorteile der additiven Fertigung in Ihrer Fertigungsanlage
• Ist die additive Fertigung das Richtige für Ihr Unternehmen? 5 Überlegungen vor der Implementierung dieser Fertigungstechnologie
• Maximieren Sie Ihre Investition in die additive Fertigung mit CMTC!

Was ist Additive Fertigung?

Additive Fertigung oder 3D-Druck ist ein Verfahren, bei dem aus einem digitalen Design ein greifbares Objekt entsteht. Während ein herkömmlicher 2D-Drucker einen Computer verwendet, um eine Datei zu lesen und eine flache, zweidimensionale Nachbildung auf Stoff oder Papier auszudrucken, erstellt der 3D-Druck aus einer digitalen Datei ein physisches Objekt, das Schicht für Schicht Material verwendet, bis es ein fertiges . bildet dreidimensionales Objekt.

Additive Fertigungstechnologien bauen dreidimensionale Objekte eine feine Schicht nach der anderen. Jede nachfolgende Schicht verbindet sich mit der vorhergehenden aus teilweise geschmolzenem Material. Mit anderen Worten, anstatt während des Produktionsprozesses Material zu entfernen, um Teilemerkmale wie Löcher herzustellen, würde das Teil mit additiven Fertigungsverfahren konstruiert, wobei das Loch bereits im fertigen Teil gebildet wurde.

Das Schichtmaterial kann fast jede Art von Stoff sein, angefangen bei Metallpulver, Keramik, Thermoplast, Glas - sogar Schokolade! Infolgedessen sind 3D-Drucker keine Einheitsgröße; Es gibt eine Vielzahl von Optionen für den 3D-Druck, daher reicht die Art des Druckers für unterschiedliche Anwendungen.

Die additive Fertigung wurde verwendet, um physische Modelle, Prototypen, Werkzeugkomponenten und Produktionsteile in einer Vielzahl von Medien herzustellen, darunter Metall, Kunststoff und Verbundwerkstoffe. Nahezu jede Form kann auf einem 3D-Drucker nachgebildet werden, und Teile können in verschiedenen Farben und sogar mit mehr als einem Material hergestellt werden.

6 Vorteile der additiven Fertigung in Ihrer Fertigungsanlage

Der 3D-Druck wurde für seine innovativen industriellen Fertigungsfähigkeiten gelobt. Es gibt mehrere Vorteile, die diese Fertigungstechnologie zu einem wertvollen Gut machen, das von Unternehmen auf der ganzen Welt unterstützt wird, darunter:

Reduzierte Entwicklungskosten

Diese fortschrittliche Fertigungstechnologie hat den Stereotyp, aufgrund ihrer Anschaffungskosten etwas teuer zu sein. Durch die langfristig reduzierten Entwicklungskosten ergeben sich jedoch geldsparende Vorteile.

In Bezug auf die Betriebskosten der Maschine hängt es von der Größe des 3D-Druckers ab. Die meisten Desktop-3D-Drucker verbrauchen so viel Strom wie ein Laptop, während einige große industrielle 3D-Drucker eine deutlich größere Menge verbrauchen. Ihre Fähigkeit, komplexe Objekte in einem einzigen Schritt zu produzieren, führt jedoch zu einer höheren Effizienz und Produktivität.

Einer der Hauptvorteile des 3D-Drucks sind die geringeren Arbeitskosten. Abgesehen von der Nachbearbeitung sind die meisten Drucker autark und benötigen kaum die Hilfe eines Bedieners. Die Arbeitskosten für einen 3D-Drucker sind im Vergleich zur traditionellen Fertigung, bei der normalerweise hochqualifizierte Bediener erforderlich sind, im Wesentlichen nicht vorhanden.

Darüber hinaus ist die additive Fertigung bei geringen Stückzahlen im Vergleich zur traditionellen Fertigung wettbewerbsfähig. Der 3D-Druck von Prototypen ist deutlich kostengünstiger als mit anderen Herstellungsmethoden wie Spritzguss, traditionellen Werkzeugen, Formen, Fräsen und maschineller Bearbeitung.

Weniger Produktabfall

Durch das Entwerfen von Entwürfen in einem Computerprogramm und das anschließende Senden zum Drucken wird die Zeit für die Erstellung und Produktion neuer Designs mit weniger Makulatur drastisch verkürzt. Durch diesen Digital-to-Digital-Prozess entfallen die zusätzlichen Zwischenschritte des traditionellen Prototypings.

Darüber hinaus hat der 3D-Druck die Turnaround-Zeit erhöht. Mit der Möglichkeit, schnelle Iterationen zu erstellen, identifiziert der 3D-Druck Konstruktions- und Konstruktionsprobleme, deren Entdeckung in der traditionellen Fertigung Wochen, wenn nicht sogar Monate gedauert hat.

Die additive Fertigung ermöglicht die Erstellung komplexer Designs, deren Herstellung normalerweise zu schwierig oder zu teuer ist. Die Prozessentwicklung kann in kürzerer Zeit durchgeführt werden, da Geld für die Entwicklung und den Bau von Prototypen mit herkömmlichen Methoden wie Formen und Matrizen aufgewendet wird. Es gibt auch weniger Produktabfall durch die Notwendigkeit, Formen für Teile und Merkmale zu verschrotten, die sich in Prototypen-Iterationen geändert haben.

Entscheidungen über endgültige Teilekonstruktionen können schneller getroffen werden, da die für eine effektive Konstruktion und Erstellung erforderliche Zeit verkürzt wird. Insgesamt bietet die additive Fertigung einen effektiveren und effizienteren Designprozess mit weniger Ausschuss und geringeren Ausgaben.

Verbesserte Produktqualität

Die Vorteile des 3D-Drucks erstrecken sich auf eine bessere Qualität des Produktdesigns und der Prozessentwicklung. Die additive Fertigung ermöglicht es Herstellern, überlegene Produkte herzustellen, da Designprobleme wie schlechte Ergonomie frühzeitig erkannt und schnell behoben werden können. Dadurch kann die Qualität der Teile durch ein besseres Enddesign mit 3D-Druck verbessert werden.

Darüber hinaus ermöglicht dieser technologische Fortschritt den Ingenieuren, komplexe und komplizierte Teile zu bauen, die mit typischen Herstellungsverfahren nicht wirtschaftlich oder sogar möglich sind. Ingenieure sind nicht mehr auf die Beschränkungen traditioneller Geräte beschränkt; Einige Teile, die als Baugruppen konstruiert wurden, die Fügen, Befestigen oder Schweißen erfordern, können als einzelnes Teil gedruckt werden. Dies reduziert den Abfall, verleiht dem Produkt jedoch häufig eine höhere Festigkeit und Haltbarkeit und verringert die möglichen Fehlerquellen.

Der 3D-Druck kann auch Teile aus einer Vielzahl unterschiedlicher Stoffe herstellen, beispielsweise aus Thermoplasten. Einige dieser Materialien können das Gewicht erheblich reduzieren, während sie dennoch Festigkeit und Integrität beibehalten. Dies ist äußerst hilfreich, wenn Ingenieure die Festigkeit beibehalten, aber das Gewicht reduzieren möchten.

Die additive Fertigung kann eine wertvolle Technologie sein, um langlebige Produkte herzustellen, die aufgrund ihrer verbesserten Qualität dauerhaft verwendet werden können.

Echt Rapid Prototyping

Erinnern Sie sich, als „schnelles“ Prototyping eine Vorlaufzeit von Wochen oder Monaten für Entwicklung und Fertigung bedeutete? Dies lag in erster Linie an der Notwendigkeit, ein Prototypwerkzeug oder eine Vorrichtung herzustellen und wahrscheinlich einen Teil dieser Arbeit auszulagern, da sich viele Hersteller auf die Produktion konzentrierten, aber keine wertvolle Zeit für die Herstellung eines einzelnen Prototypenteils binden wollten.

Mit der additiven Fertigung können Sie einen Prototypen auf einem 3D-Drucker in Stunden entwerfen und produzieren – nicht in Wochen! Anstatt für die Fertigung zu konstruieren, können Sie jetzt für die Konstruktion fertigen. Darüber hinaus können Teile speziell nach komplexen Kundenspezifikationen gefertigt werden. Dies ist ein Game-Changer für das Prototyping.

Was bedeutet das für Ihr Unternehmen? Mit einer relativ geringen Investition in einen 3D-Drucker und Know-how können Sie jetzt schnell Mock-ups eines neuen Produkts herstellen und es innerhalb weniger Tage in die Hände des Kunden legen. Außerdem können Sie ein Teil produzieren, um eine ganz bestimmte Marktnische zu erfüllen, was zur Produktion von Produkten mit hoher Gewinnspanne führen könnte.

Ein Mittel, um Talente, Fachwissen und Begeisterung für Ihr Unternehmen zu gewinnen

Im zweiten Artikel unserer Blogpost-Serie zur Gewinnung von Millennials, „How to Attract Millennials and Preserve the Future of Manufacturing“ haben wir die Integration der additiven Fertigung und anderer neuer Technologien in Ihren Arbeitsplatz diskutiert, um qualifizierte Arbeitskräfte aus dieser Bevölkerungsgruppe zu gewinnen . Wie in diesem Artikel erwähnt, können Sie mit additiven Fertigungsanlagen junge, qualifizierte Arbeitskräfte für Ihr Werk gewinnen.

Ist die additive Fertigung das Richtige für Ihr Unternehmen? 5 Überlegungen vor der Implementierung dieser Fertigungstechnologie

Wie bei jeder wesentlichen Änderung in Ihrem Herstellungsprozess müssen Sie mehrere Faktoren berücksichtigen und untersuchen, bevor Sie eine neue Technologie in Ihr Unternehmen einführen.

Erkennen Sie die Änderung der Denkweise im Zusammenhang mit der additiven Fertigung

Während die additive Fertigung ein leistungsstarkes Werkzeug für Hersteller ist, erfordert der effektive Einsatz der additiven Fertigung eine Änderung der Denkweise von Konstrukteuren und Unternehmensleitern. Die additive Fertigung widerspricht vielen der Prinzipien, die die meisten Design-, Maschinenbau- und Wirtschaftsingenieure in der Schule lernen.

Traditionell wurden beispielsweise Metallbleche als Rohmaterial für einen Metallherstellungsprozess verwendet. Diese Platten werden lasergeschnitten, um eine Form zu erzeugen. Die Aufgabe der Konstrukteure bestand darin, die richtige Größe des Stahlblechs zu bestellen und das Programm so zu entwickeln, dass die Verschachtelung der Teile innerhalb dieses Blechs optimiert wird, um Ausschuss zu minimieren. Je weniger Stahl weggenommen wird, desto geringer sind die Schrottkosten und desto höher der Gewinn.

Bei der additiven Fertigung konzentrieren Sie sich nicht darauf, den Materialabtrag aus einem Prozess zu reduzieren, sondern bauen ein Produkt auf, fügen bei Bedarf Material hinzu oder nehmen es in der Konstruktionsphase weg, um ein Teil zu produzieren. Anstatt also eine Form aus einem Stahlblech zu schneiden, bauen Sie dasselbe Teil mit einem 3D-Drucker auf. Wenn Ihnen die Form oder die Funktionen nicht gefallen, ändern Sie einfach das Modell und drucken Sie ein anderes aus! Sobald Sie ein Design haben, das Ihnen gefällt, können Sie so viele Kopien ausdrucken, wie Sie benötigen.

Wie Sie sehen, wird die Design-Mentalität bei der additiven Fertigung auf den Kopf gestellt. Die Überlegungen verlagern sich von der Reduzierung des Materialabtrags hin zur Optimierung des Teiledesigns und dem anschließenden Bau eines Teils nach dem anderen.

Hier sind einige einfache und relativ kostengünstige Möglichkeiten, Ihre Konstrukteure für die Arbeit mit 3D-Drucktechnologien umzuschulen:

Lernen

Viele Universitäten und Community Colleges haben Programme zur additiven Fertigung entwickelt. Diese können von Studienschwerpunkten und Zertifikatsprogrammen bis hin zu Workshops und Seminaren zur additiven Fertigung reichen. Veranstaltungen zur additiven Fertigung bieten Ingenieuren und Unternehmensleitern auch die Möglichkeit, mehr über die Technologie zu erfahren, die für jede bedeutende Prozessänderung von entscheidender Bedeutung ist.

Lesen

Zeitschriften wie das Make Magazine werden veröffentlicht, um Beispiele für 3D-Materialien zu präsentieren und Vergleiche zwischen Druckermodellen zu ermöglichen, damit Sie das richtige für Ihr Unternehmen auswählen können. Auch das Internet enthält eine Fülle von Daten zur additiven Fertigung und zum 3D-Druck. Unsere Website verfügt über einen ganzen Abschnitt, der Informationen und Ressourcen zur additiven Fertigung gewidmet ist.

Netzwerk

Fragen Sie herum und treten Sie mit lokalen Herstellern in Kontakt, die 3D-Druck verwenden. Erfahren Sie, wie sie seine Funktionen nutzen und seine Fähigkeiten optimieren. Herstellernetzwerke, die lokale Handelskammer und Veranstaltungen sind Orte, an denen Sie andere finden können, die die Technologie verwenden.

Experiment

Die Kosten für persönliche und Desktop-3D-Drucker sind dramatisch gesunken, da mehr Modelle eingeführt werden und der Wettbewerb auf diesem Markt zunimmt. Ein Desktop-Minidrucker kann für nur 500 US-Dollar erworben werden. Wenn Sie erwägen, die additive Fertigung in Ihren Betrieb zu integrieren, kaufen Sie eine oder mehrere und stellen Sie sie Ihren Ingenieuren zur Verfügung, wie es die Ford Motor Company tut. Es gibt keinen besseren Weg, etwas über die Technologie zu lernen und die Denkweise zu ändern, als die Designer und Ingenieure mit der Technologie spielen zu lassen. Sobald Ihre Konstrukteure und Ingenieure die Fähigkeiten von Additive besser verstehen, wird es viel einfacher sein, die richtige industrietaugliche Additive-Technologie für die Anforderungen Ihres Unternehmens zu finden.

Neue Technologien können beängstigend, aber auch spannend sein! Das Versprechen der additiven Fertigung in den nächsten fünf Jahren ist spannend, von der Herstellung individueller, funktionsfähiger Prothesen bis hin zum Einsatz von 3D-Druck in den meisten Grundschulklassen und -häusern.

Maximieren Sie Ihre Investition in die additive Fertigung mit CMTC!

Was ist, wenn Sie nicht wissen, wie man einen 3D-Drucker verwendet? Als die additive Fertigung erstmals auf den Markt kam, gab es nur wenige Ressourcen, um Hersteller bei der Nutzung der Technologie zu unterstützen, und die vorhandenen waren in der Regel sehr teuer. Es gibt andere kostenlose oder kostengünstige Möglichkeiten, Ihr Unternehmen mit der additiven Technologie und möglichen Anwendungen auf Ihre Situation vertraut zu machen. CMTC sponsert Webinare zur additiven Fertigung, die Präsentationen von Experten und Ressourcen im Bereich der additiven Fertigung umfassen.

Da die Nachfrage nach kundenspezifischen Teilen weiter steigt, werden additive Fertigungsverfahren auch in Zukunft immer relevanter. Hersteller von AM-Ausrüstung prognostizieren, dass es nur eine Frage der Zeit ist, bis sich die Zukunft der Fertigung vollständig verändert, da immer mehr Unternehmen diese Technologien einführen.

CMTC erkennt die Bedeutung dieses Wegs nach vorn und ist hier, um Sie bei der Transformation Ihres Fertigungsunternehmens mit additiver Fertigung zu unterstützen. Kontaktieren Sie uns, um mehr zu erfahren!