La promotion de l’impression 3D dépend en fin de compte de considérations économiques. Bien que les principaux fabricants d'électronique grand public aient présenté des matériaux en alliage de titane, mais que le choix de l'impression 3D soit encore restreint, Glory Magic V2 n'utilise que l'impression 3D pour que l'arbre de charnière en alliage de titane recouvre cette petite partie. L'essentiel pour savoir si elle peut être promue est de peser l'économie : l'avantage de l'impression 3D en alliage de titane est le taux d'utilisation élevé des matières premières, le taux de rendement élevé et la prise en charge du traitement de la structure complexe interne, l'avantage de l'usinage traditionnel est que la pièce imprimée est grande, la structure est relativement simple et le coût d'un seul produit est faible lors d'une production à grande échelle. Par conséquent, la règle à respecter est que lorsque la structure de la pièce imprimée est complexe, le volume est modéré et le nombre d'impressions est limité, l'impression 3D en alliage de titane présente plus d'avantages que l'usinage traditionnel.
Nous prenons comme exemple les pièces structurelles en alliage de titane d’un appareil électronique grand public pour calculer le coût de l’équipement SLM. Nous prenons la configuration de l'équipement Platite BLT-S600 comme référence et nous référons à l'hypothèse de l'article « Modèle d'analyse et de prévision du coût des pièces métalliques imprimées SLM » (Chen Wei, Université du Zhejiang, 2019) pour calculer son coût. Nous nous concentrerons sur le calcul des coûts, ainsi que sur la réduction et l'efficacité futures des coûts : premièrement, le calcul des coûts est divisé en deux parties, l'une est le coût du processus d'impression 3D, l'autre est le coût du processus de post-traitement et le coût unique moyen. le coût de l'impression 3D est obtenu en calculant le coût total ; Après cela, nous considérons l'impact de la réduction future des coûts, la direction de la réduction des coûts est principalement la réduction des coûts apportée par la localisation des matières premières et des composants de base, l'amélioration du rendement entraînée par l'optimisation du post-traitement et la réduction du coût de la main-d'œuvre dans le cadre de l'automatisation des processus.
Impression : (1) Nous calculons d'abord le coût de l'impression, le coût de l'étape d'impression comprend le coût de la poudre de matière première, le coût de la consommation de gaz, le coût de la main-d'œuvre, le coût de l'électricité, la dépréciation de l'équipement, etc. ; (2) Tout d'abord, nous calculons le nombre d'impressions, à travers l'empreinte unique de l'impression cible et la surface de l'ensemble du substrat, en tenant compte de l'écart, en supposant qu'un substrat peut imprimer 150 pièces à la fois, notre calcul est de considérer le coût total de l'impression du numéro du substrat entier et le coût unique correspondant ; (3) En termes de coût des matières premières, sur la base de la qualité d'un seul produit, nous calculons le coût de la poudre de matière première requise en combinant le prix supposé de la matière première et la quantité d'impression après avoir supposé un taux d'utilisation des matières premières de 90 % ; (4) En termes de coût de consommation de gaz, on connaît le volume de la chambre de formage de l'équipement, et on considère la fluidité et la réutilisation partielle du gaz inerte en référence au papier sélectionné. On suppose que le volume de gaz au début de la proportion de la chambre de formage moins le volume à la fin est considéré comme la consommation ; (5) Le coût de l'opération manuelle comprend le coût de configuration et de débogage du système avant le travail de l'équipement et le temps de nettoyage après l'impression, et le coût de la main-d'œuvre dans le processus d'exploitation est calculé sur la base du salaire supposé ; (6) En termes de coût de fonctionnement de l'équipement, nous avons obtenu le volume en fonction de la qualité d'impression et de la densité du matériau, calculé le volume d'impression total après avoir pris en compte le nombre d'impressions et la proportion de support, calculé le temps d'impression en fonction de l'efficacité d'impression de l'équipement équipé du laser et définir le coefficient de difficulté d'impression des pièces en référence au papier, ainsi que le temps de pose de la poudre et le temps de débogage de l'équipement pour établir le temps de travail total. Calculer la consommation électrique et l'amortissement des équipements en fonction de la puissance et de la durée de vie des équipements ; (7) Sur la base du calcul ci-dessus, nous résumons le coût des matières premières, le coût de la main-d'œuvre et le coût de fonctionnement de l'équipement pour obtenir le coût total du lien d'impression et passons à l'étape suivante du post-traitement.
Selon l'hypothèse, le coût d'impression de 150 pièces imprimées simultanément par l'équipement est de 8 583 yuans. Le coût principal provient du coût d'utilisation de la poudre, du coût du travail de l'équipement et du coût de la main-d'œuvre, les valeurs correspondantes sont de 5 600/2 472/511 yuans, soit 65,2 %, 28,8 % et 5,9 %, respectivement. Par conséquent, le prix des matières premières et des équipements est l’orientation clé de la réduction des coûts et de l’efficacité à l’avenir, et la localisation ultérieure de la poudre d’alliage de titane et des composants de base devrait accroître davantage les coûts.
Maillons de post-traitement : (1) Nous avons divisé l'ensemble du post-traitement en maillons de traitement thermique, de découpe, de polissage et de sablage, et avons résumé les coûts de chaque maillon pour calculer le coût total, car il en est encore à ses débuts, le Les liens de meulage et de polissage mesurés ici choisissent temporairement de s'appuyer sur des boîtes de polissage artificielles ordinaires plutôt que sur des machines-outils de meulage et de polissage CNC ; (2) Le four de recuit sous vide adopte un équipement de four de recuit horizontal commun de haute puissance, la taille de chauffage est juste adaptée au placement du substrat après l'impression 3D, et les pièces imprimées sont chauffées et refroidies lentement pour libérer les contraintes afin d'améliorer les performances de la pièce. . Ici, les paramètres de performances de travail du four de recuit sous vide sont utilisés pour calculer la consommation électrique de l'équipement pendant le processus de travail et la dépréciation du produit ; (3) Après traitement thermique, il est nécessaire de séparer la pièce imprimée du substrat par découpe, ici nous choisissons la machine de découpe au fil, calculons le temps de découpe par vitesse de découpe et la surface totale de la pièce formée, et calculons la puissance la consommation et la dépréciation de l'équipement dans le processus de travail en fonction des paramètres de performance de l'équipement ; (4) Après la découpe, les pièces doivent également passer par les étapes de meulage, de polissage et de sablage, où l'équipement nécessite une opération humaine, nous supposons que quatre personnes sont impliquées, combinées au temps de fonctionnement manuel et au temps de travail de l'équipement pour calculer le le coût de la main-d'œuvre et l'amortissement de l'équipement, ainsi que les coûts de traitement thermique, de coupe de fil et de sablage de polissage ci-dessus pour calculer le coût total du post-traitement.
Nous avons calculé selon l'hypothèse suivante : le coût de post-traitement de l'équipement pour imprimer 150 pièces en même temps est de 3 460 yuans. Parmi eux, le coût le plus important provient des deux aspects du polissage, du sablage et du traitement thermique, et le coût correspondant est de 3 116 et 337 yuans, représentant respectivement 90,1 % et 9,8 % du post-traitement. L'équipement de polissage que nous avons sélectionné dans cet article doit toujours compter sur la participation humaine, il entraînera donc un coût de main-d'œuvre important et prendra relativement plus de temps. Si vous choisissez une machine de polissage CNC avec un degré d'automatisation plus élevé, bien que le coût d'acquisition de l'équipement soit plus élevé, elle peut effectivement réduire la participation humaine et améliorer l'efficacité du traitement, et présente des avantages plus rentables dans la production quantitative par lots à grande échelle, ce qui est un moyen important de réduire les coûts et d’augmenter l’efficacité du futur post-traitement.
Les résultats montrent que le coût total de l'impression et du post-traitement est de 12 203,13 yuans, en supposant que le coût moyen d'impression d'un seul composant correspondant à un rendement de 60 % est de 135,59 yuans. Selon la « Méthode de calcul du devis d'usinage » (Yang Lizi), le rapport entre les coûts d'usinage des petites pièces et le coût des matières premières est de 5-10 : 1, notre poids d'impression est de 12 g, l'utilisation d'un alliage de titane TA15, en considérant environ 30 % du taux d'utilisation des matières premières de l'usinage, le coût d'usinage est calculé à environ 100 yuans. Par conséquent, le coût de l’impression 3D est légèrement supérieur à celui de l’usinage CNC. En démontant les coûts, nous avons constaté que les principaux coûts provenaient du coût d'utilisation de la poudre, du coût du polissage et du sablage et du coût des travaux d'équipement, représentant 45,9%, 25,5%, 20,3% du coût. Par conséquent, la réduction des coûts et l'augmentation de l'efficacité qui en résultent proviennent principalement de trois aspects : la part nationale de la poudre de matière première pour faire baisser le prix, le remplacement des pièces essentielles de l'équipement pour promouvoir le coût de l'équipement et l'optimisation du poste. -lien de transformation pour favoriser l'amélioration du rendement.
