تولید انبوه با پرینت سه بعدی
تولید انبوه با پرینت سه بعدی، ساخت قطعات کاربردی و محصولات نهایی را بدون قالب‌های پرهزینه ممکن می‌کند. این روش برای تولید سری و کمتیراژ، محصولات سفارشی، قطعات یدکی و قطعات با هندسهٔ پیچیده راهکاری سریع و اقتصادی است؛ از دهها تا هزاران قطعه، بسته به فناوری و اندازهٔ قطعه.
- تولید سری بدون قالب
- از دهها تا هزاران قطعه
- تأیید اولین نمونه پیش از سری
- تلرانس عمومی ISO 2768-m
تولید انبوه با پرینت سه بعدی چگونه تولید صنعتی را متحول کرده است؟
تولید انبوه با پرینت سه بعدی، رویکردی نوین برای ساخت قطعات و محصولات نهایی بدون وابستگی به قالب‌های سنتی است. تولیدکنندگان با این فناوری محصولات سفارشی، قطعات پیچیده و تیراژهای کم تا متوسط را با سرعت بیشتر، هزینهٔ راه‌اندازی کمتر و انعطاف بالاتر تولید می‌کنند و سریع‌تر به تغییرات بازار پاسخ می‌دهند.
روشن‌ترین نمونهٔ آن صنعت سمعک است: کمیسیون تجارت بین‌الملل آمریکا گزارش می‌دهد این صنعت تقریباً به‌طور کامل به ساخت افزایشی رسیده است، چون هر پوسته باید دقیقاً به گوش یک نفر بخورد. هرجا محصول باید شخصی باشد، تیراژ کم تا متوسط است یا طراحی مدام تغییر می‌کند، پرینت سه بعدی از قالب اقتصادی‌تر است.
- 99٪سمعک‌های سفارشی جهان که به گفتهٔ Materialise با پرینت سه بعدی ساخته می‌شوندمنبع: 3D Printing Industry
- 100,000+جفت کفش با زیرهٔ پرینتی؛ هدف اعلام‌شدهٔ آدیداس تا پایان 2018منبع: adidas
- 10 برابرتکرار طراحی بیشتر در همکاری آدیداس و Carbon پیش از تولیدمنبع: Carbon
مزایای تولید انبوه با پرینت سه بعدی در صنایع مختلف
تولید انبوه با پرینت سه بعدی، محدودیت‌های روش‌های سنتی را کاهش می‌دهد و تولید سریع‌تر، انعطاف‌پذیرتر و اقتصادی‌تر قطعات را ممکن می‌کند.
حذف هزینهٔ قالب‌سازی
بدون ساخت قالب، هزینهٔ راه‌اندازی پروژه کاهش می‌یابد و تولید در زمان کوتاه‌تری آغاز میشود.
سفارشی‌سازی در مقیاس
هر قطعه بدون توقف تولید یا تغییر ابزار، متناسب با نیاز مشتری ساخته میشود.
تولید سریع‌تر محصول
فایل دیجیتال مستقیماً وارد فرایند ساخت میشود و زمان ورود محصول به بازار کوتاه میشود.
ساخت هندسه‌های پیچیده
قطعات مشبک، توخالی و یکپارچه بدون محدودیت‌های قالب‌گیری ساخته میشوند.
صرفه‌جویی در تیراژ پایین
برای تولید کمتیراژ و میانتیراژ، هزینهٔ هر قطعه از بسیاری از روش‌های سنتی اقتصادی‌تر است.
انعطاف در تغییر طراحی
برای اعمال تغییرات، ویرایش فایل کافی است و ابزار یا قالب جدید لازم نیست.
کاربردهای تولید انبوه با پرینت سه بعدی در صنایع مختلف
تولید سفارشیمحصولات شخصی‌سازی‌شده
قطعات و محصولات با ابعاد، طرح یا ویژگی‌های اختصاصی در یک نوبت چاپ ساخته میشوند، بدون قالب جدید؛ مثل این سری الگوهای متفاوت.
- تجهیزات پزشکی
تولید سمعک و ارتز
در صنعت، پوستهٔ سمعک و ارتز متناسب با آناتومی هر فرد و در سری‌های بزرگ چاپ میشود؛ تولید آن‌ها ویژهٔ سازندگان دارای مجوز تجهیزات پزشکی است.
محصولات مصرفیتولید کفش و لوازم مصرفی
زیره، بالشتک و محصولات مصرفی با ساختارهای مشبک سبک، منعطف و مقاوم برای تولید سری.
قطعات پیچیدهساخت قطعات صنعتی پیشرفته
قطعات با هندسه‌های پیچیده، کانال‌های داخلی و ساختارهای یکپارچه که با قالب‌گیری دشوار یا غیرممکن هستند.
محصولات فروشگاهیاسباببازی و محصولات فیجت
محصولاتی که در دسته‌های تکراری برای فروش ساخته میشوند؛ از اسباب‌بازی مفصل‌دار تا قطعات منعطف فیجت.
انبار دیجیتالقطعات یدکی بر اساس تقاضا
اتصالات، درپوش‌ها و قطعات یدکی که فایلشان نگهداری و هر زمان لازم شد به تعداد موردنیاز چاپ میشوند.
تولید انبوه با پرینت سه بعدی یا قالب تزریق؟
پاسخ به تعداد، اندازه و پیچیدگی قطعه بستگی دارد؛ منطق تصمیم را این نمودار نشان می‌دهد.
در پرینت سه بعدی، هزینهٔ هر قطعه تقریباً ثابت است: قطعهٔ اول و قطعهٔ صدم هزینهٔ نزدیکی دارند. در قالب تزریق، ابتدا هزینهٔ سنگین ساخت قالب پرداخت میشود و با افزایش تیراژ، این هزینه بین قطعات بیشتری سرشکن و قیمت هر قطعه ارزانتر میشود.
جایی که دو منحنی به هم می‌رسند نقطهٔ سربهسر است. پیش از آن، پرینت سه بعدی اقتصادی‌تر است و پس از آن، قالب. این نقطه برای هر قطعه متفاوت است: قطعهٔ کوچک و ساده زودتر به قالب می‌رسد و قطعهٔ پیچیده یا سفارشی شاید هرگز. فایل قطعه را بفرستید تا هزینهٔ پرینت را برای تیراژهای مختلف اعلام کنیم و با پیشنهاد قالب‌سازی مقایسه کنید.
تولید سری با پرینت سه بعدی: هر قطعه با کدام تکنولوژی و متریال؟
در تولید سری، تعداد قطعه در هر نوبت به اندازهٔ همان نوبت اهمیت دارد: SLS قطعات را در عمق پودر روی هم می‌چیند، MSLA صفحه را با قطعات کوچک پر می‌کند و FDM برای قطعات بزرگ و مقاوم اقتصادی است.
قطعات کوچک دسته‌ای
MSLA · FDMدهها قطعهٔ کوچک روی یک صفحهٔ ساخت و در یک نوبت چاپ میشوند؛ هر نوبت، یک دستهٔ کامل.
تولید سری با SLS
SLSقطعات در عمق پودر روی هم چیده میشوند و بدون ساپورت در یک نوبت ساخته میشوند؛ مناسب‌ترین فناوری ما برای تیراژ.
سری سفارشی‌شده
FDM · SLS · MSLAهر قطعه با نام، اندازه یا شکل متفاوت، در همان نوبت و بدون هزینهٔ قالب جدید.
تولید میان‌راهی و قالب کمتیراژ
MSLA · FDMتا آماده شدن قالب اصلی، قطعات با پرینت تأمین میشوند؛ برای تیراژهای کم، درج قالب از رزین مقاوم به حرارت هم به کار می‌رود.
زیره و محصولات مشبک منعطف
SLS · FDMزیره، بالشتک و قطعات مشبک که سختی هر ناحیه‌شان با شکل شبکه تنظیم میشود؛ همان منطق زیره‌های پرینتی آدیداس.
قطعات یدکی دیجیتال
FDM · SLSبه‌جای انبار کردن قطعه، فایل آن نگهداری و هر وقت لازم شد چاپ میشود.
بدنه و قطعات محصولات مصرفی
MSLA · SLSبدنه، درپوش و قطعات محصولات کمتیراژ یا نسخه‌های محدود، با سطح تمیز و ابعاد تکرارپذیر.
اسباب‌بازی و محصولات فروشگاهی
FDMاسباب‌بازی‌های مفصل‌دار، فیجت و محصولات دکوری که در دسته‌های تکراری برای فروش تولید میشوند؛ مانند محصولات مادا تویز.
کیفیت یکسان در سری: پیش از تولید سری، اولین نمونه اندازهگیری و تأیید میشود و همهٔ سری با همان فایل، تنظیمات و متریال ساخته میشود؛ تلرانس عمومی قطعات ISO 2768-m است.
مراحل اجرای تولید انبوه با پرینت سه بعدی
بررسی نیاز پروژه
نوع قطعه، تیراژ، کاربرد و الزامات فنی بررسی میشود تا روشن شود پرینت سه بعدی یا قالب، کدام اقتصادی‌تر است.
انتخاب فناوری و متریال
با توجه به عملکرد قطعه و تیراژ، فناوری چاپ و متریال مناسب برای تولید سری تعیین میشود.
آماده‌سازی فایل و چیدمان
مدل برای تولید سری بهینه و چیدمان قطعات در هر نوبت طوری تنظیم میشود که بیشترین تعداد با کیفیت یکسان ساخته شود.
تأیید اولین نمونه
اولین قطعه از نظر ابعاد، استحکام و ظاهر بررسی و پیش از شروع سری تأیید میشود.
تولید سری و تحویل
پس از تأیید، تولید در تیراژ موردنظر ادامه می‌یابد و قطعات برای مونتاژ یا ارسال آماده میشوند.
مواد و فناوری‌های مناسب برای تولید انبوه با پرینت سه بعدی
انتخاب فناوری و متریال بر کیفیت، سرعت، هزینهٔ نهایی و عملکرد قطعات اثر مستقیم دارد. در صنعت، فناوری‌هایی مانند MJF و DLS هم برای تیراژهای بسیار بالا به کار می‌روند؛ فناوری‌های زیر در مادا تکنولوژی در دسترس‌اند.
SLS
مناسب‌ترین گزینه برای تیراژدر SLS (تف‌جوشی لیزری انتخابی) قطعات در عمق پودر روی هم چیده و بدون ساپورت ساخته میشوند؛ تعداد زیادی قطعهٔ نایلونی PA12 یا TPU در یک نوبت.
- حجم ساخت (میلی‌متر)
- 165 × 165 × 300
رزینی (SLA و MSLA)
قطعات کوچک و دقیقبرای سری قطعات کوچک با جزئیات بالا و سطح صاف با رزین استاندارد، رزین شبه ABS و High Temp 250 برای درج قالب کمتیراژ.
- حجم ساخت (میلی‌متر)
- MSLA 330 × 185 × 400 · SLA 145 × 145 × 185
FDM
قطعات بزرگ و مقاومبرای سری قطعات بزرگ‌تر و مقاوم با PETG، PLA، TPU و کامپوزیت PA6-CF.
- حجم ساخت (میلی‌متر)
- 470 × 470 × 470
SLM (فلز)
سری کوچک قطعات فلزیبرای تیراژ کم قطعات فلزی پیچیده با فولاد 316L، آلومینیوم و تیتانیوم.
- حجم ساخت (میلی‌متر)
- 160 × 160 × 160
نمونه‌های موفق تولید انبوه با پرینت سه بعدی در صنایع مختلف
- Adidas × Carbon
از 300 جفت تا تولید انبوه
آدیداس زیرهٔ مشبک کفش Futurecraft 4D را با فناوری DLS شرکت Carbon ساخت؛ با 300 جفت شروع کرد، به 5000 جفت فروشگاهی رسید و هدف بیش از 100 هزار جفت تا پایان 2018 را اعلام کرد. این همکاری 10 برابر تکرار طراحی بیشتر را ممکن کرد.
منبع: adidas - صنعت سمعک
تقریباً تمام تولید، پرینتی
تولید دیجیتال پوستهٔ سمعک‌های داخل گوش از سال‌های 2001 و 2002 آغاز شد و امروز صنعت سمعک تقریباً به‌طور کامل به ساخت افزایشی رسیده است؛ Starkey 98 درصد سمعک‌هایش را پرینت می‌کند.
منبع: USITC - مادا تکنولوژی
تولید سری در ایران
در ایران، مادا تکنولوژی تولید سری قطعات صنعتی، بدنهٔ محصولات، قطعات یدکی و محصولات فروشگاهی را از دهها تا هزاران عدد انجام می‌دهد؛ برند مادا تویز هم محصولات خود را به همین روش تولید می‌کند.
نمونه کارها
سوالات متداول تولید انبوه با پرینت سه بعدی
پاسخ رایج‌ترین پرسش‌های تولیدکنندگان دربارهٔ هزینه، تیراژ، کیفیت و شروع تولید سری با پرینت سه بعدی.
آیا تولید انبوه با پرینت سه بعدی از نظر اقتصادی بهصرفه است؟
برای تولید کمتیراژ، میانتیراژ و محصولات سفارشی معمولاً بله، چون هزینهٔ قالب حذف میشود. با افزایش تیراژ، از یک نقطهٔ سربهسر به بعد قالب تزریق ارزانتر میشود؛ این نقطه به اندازه و پیچیدگی قطعه بستگی دارد.
چه تعداد قطعه را میتوان با پرینت سه بعدی بهصورت انبوه تولید کرد؟
ظرفیت به فناوری، اندازهٔ قطعه و تجهیزات بستگی دارد و میتواند از دهها تا هزاران قطعه در هر پروژه باشد؛ قطعات کوچکتر در هر نوبت تعداد بیشتری دارند.
تولید میان‌راهی (Bridge Production) چیست؟
یعنی تأمین قطعات با پرینت سه بعدی در فاصلهٔ طراحی تا آماده شدن قالب اصلی؛ محصول زودتر به بازار می‌رسد و بازخورد مشتری پیش از قطعی شدن قالب گرفته میشود.
کیفیت قطعات در تولید سری چطور یکسان میماند؟
اولین نمونه پیش از شروع سری اندازهگیری و تأیید میشود و همهٔ قطعات با همان فایل، تنظیمات و متریال ساخته میشوند؛ تلرانس عمومی ISO 2768-m است.
چه موادی برای تولید انبوه با پرینت سه بعدی قابل استفاده هستند؟
نایلون PA12 و TPU با SLS، رزینهای استاندارد، شبه ABS و مقاوم به حرارت با MSLA، پلیمرها و کامپوزیتهای FDM مانند PETG و PA6-CF و فلزاتی مانند فولاد، آلومینیوم و تیتانیوم با SLM.
آیا پرینت سه بعدی جایگزین قالب‌گیری تزریقی میشود؟
خیر. در تیراژهای بسیار بالای قطعات ساده، قالب تزریق همچنان ارزانتر است؛ اما برای تولید سفارشی، تیراژ پایین تا متوسط، قطعات پیچیده و تولید میان‌راهی، پرینت سه بعدی مزیت روشنی دارد.
چه محصولاتی برای تولید انبوه با پرینت سه بعدی مناسب هستند؟
قطعات صنعتی، بدنهٔ محصولات کمتیراژ، قطعات یدکی، ابزارهای تولید، محصولات سفارشی و فروشگاهی و محصولاتی با هندسهٔ پیچیده.
چگونه میتوان پروژهٔ تولید انبوه با پرینت سه بعدی را آغاز کرد؟
فایل سه بعدی و تیراژ موردنظر را ارسال کنید تا هزینه برای تیراژهای مختلف و مناسب‌ترین فناوری پیشنهاد شود. برای فایل‌های STL، قیمت تقریبی را همان لحظه در پنل سفارش آنلاین می‌بینید.
تولید انبوه با پرینت سه بعدی را با اطمینان آغاز کنید
از انتخاب فناوری و متریال تا تأیید اولین نمونه و تولید سری، کارشناسان مادا تکنولوژی مناسب‌ترین راهکار را برای پروژهٔ تولید شما پیشنهاد می‌دهند؛ با بررسی اولیهٔ فایل و مشاورهٔ فنی پیش از ثبت سفارش.
- تلرانس عمومی ISO 2768-m
- فایل‌ها محرمانه
- ارسال به سراسر ایران