(زمان مطالعه: 8 دقیقه)
در سالهای اخیر، فناوریهای تولید صنعتی با سرعت زیادی در حال پیشرفت هستند. دو روش بسیار مهم در تولید قطعات پلاستیکی و صنعتی عبارتاند از پرینت سهبعدی و قالب تزریق. هر یک از این روشها قابلیت ها و محدودیتهای خاص خود را دارند و انتخاب صحیح بین آنها میتواند باعث کاهش هزینه
و زمان، و افزایش کیفیت و عملکرد محصول نهایی شما شود. اما اگر در انتخاب خود دچار اشتباه شوید دقیقا نتیجه عکس می گیرید!
البته با خواندن این مقاله دیگر جای نگرانی برای شما وجود ندارد و می توانید با خیالی راحت، یک انتخاب درست داشته باشید.
پیش از اینکه تفاوت این دو روش را بدانید، بهتر است به صورت خیلی مختصر با عملکرد و نمونه ای از کاربرد های هر یک از این دو روش آشنا شوید.
پرینت سهبعدی
پرینت سهبعدی یک فرآیند افزودنی است که قطعه را با لایهگذاری ماده از پایین به بالا میسازد. در این روش از مدل دیجیتال CAD استفاده میشود و مواد با توجه به تکنولوژی چاپ (FDM، SLA، SLS و …) لایهبهلایه رسوب میکنند تا قطعه شکل بگیرد. بنابراین شما تقریبا میتوانید هر قطعه ای که تصورش را بکنید به وسیله پرینتر های سه بعدی بسازید. برای مثال امروزه بسیاری از قطعات خودرو و صنایع مختلف مانند نساجی
و قطعات خاص به وسیله پرینتر های سه بعدی ساخته می شوند.
با وجود اینکه باور عمومی بر این است که پرینتر های سه بعدی قادر به تولید محصولات به صورت انبوه نیستند،
اما امروزه با پیشرفت تکنولوژی، آنها قادر به تولید محصولات در تیراژ بالا می باشند که در ادامه به صورت کامل
به آن می پردازیم.
قالب تزریق
در این روش، مواد ذوبشده (معمولاً پلاستیک) تحت فشار به داخل قالب فلزی تزریق میشوند. پس از سرد شدن، قطعه جامد از قالب خارج میشود. این روش در تولید انبوه قطعات پلاستیکی کاربرد گستردهای دارد.برای مثال تولید بدنه گوشی های هوشمند، تولید تجهیزات پزشکی مثل سرنگ و… .
نقطه قوت این روش، تولید محصولات با تیراژ و سرعت بالا پس ازتولید قالب آنها می باشد، اما ساخت قالب آنها نسبتا زمانبر و پرهزینه می باشد.
مقایسه:
خب حالا که تا حدودی با ساز و کار کلی این دو روش آشنا شدید، زمان آن رسیده که این دو روش را در سه بخش مدت زمان تولید، هزینه ها و دقت و کیفیت تولید مقایسه کنیم تا بتوانیم انتخاب بهتری داشته باشیم.
مدت زمان تولید و زمان ورود به بازار
- پرینت سهبعدی: نیاز به ابزار خاص ندارد و میتوان قطعات را در عرض چند ساعت تا چند روز، بسته به حجم و پیچیدگی قطعه، تولید کرد.این روش بیشتر مناسب نمونهسازی هایی است که می بایست در زمان کم تولید شوند و یا نیاز به انجام اصلاحاتی در فرایند تولید قطعه دارند. اما امکان تولید انبوه در زمانی منطقی را نیز دارند.
- قالب تزریق: نیاز به طراحی و ساخت قالب دارد که ممکن است از هفتهها تا ماهها طول بکشد، اما پس از آماده شدن قالب در این زمان طولانی، قطعات در عرض چند ثانیه تا چند دقیقه در حجم بالا تولید میشوند.
در نتیجه اگر طراحی شما در مراحل اولیه است یا نیاز به بازخورد سریع دارید، پرینت سه بعدی می تواند زمان توسعه را بسیار کوتاهتر کند.
هزینه ها
بدون شک محاسبه هزینه های ساخت یک قطعه از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است و یک خطای محاسباتی کوچک ممکن است پروژه شما رو با شکست مواجه کند.پس این بخش رو با دقت مطالعه کنید تا از هزینه های اولیه و ثانویه هر روش مطلع شوید.
هزینه های اولیه
- پرینت سهبعدی: هزینه راهاندازی بسیار پایین و عملا صفر است چون به هیچ قالبی نیاز ندارد. این روش اصولا مناسب پروژههای کوچک و متوسط می باشد.
- قالب تزریق: هزینه راهاندازی در این روش به شدت بالاست و عملا بیشتر هزینه پروژه به عهده این بخش است. این هزینه ها به دلیل ساخت قالب برای ساخت قطعه نهایی هست. هزینه قالبسازی میتواند بسیار بالا باشد، بهخصوص برای قالبهای پیچیده.
هزینه تولید در حجم بالا
- پرینت سهبعدی: هزینه هر قطعه تقریباً ثابت است و در حجم خیلی بالا (بیش از چندین هزار قطعه) به علت زمان طولانی تر، نسبتاً گران است.
- قالب تزریق: پس از سرمایهگذاری اولیه، هزینه هر قطعه کاهش چشمگیر می یابد و در تولید انبوه(بیش از صد ها هزار قطعه) بسیار اقتصادی میشود.
در نتیجه برای تولید انبوه، قالب تزریق بهطور چشمگیری اقتصادیتر است و قیمت نهایی محصول شما را پایین تر میاورد. اما در حجم کم و متوسط (کم تر از ده هزار قطعه) و همچنین برای نمونهسازی، پرینت سه بعدی مقرون بهصرفه تر است.
دقت، کیفیت سطح و خواص مکانیکی
- پرینت سهبعدی: بسته به تکنولوژی دستگاه، قطعات ممکن است دارای خطوط لایهگذاری و نیاز به پسپردازش برای رسیدن به سطوح هموارتر باشند.
- قالب تزریق: قطعات را با دقت بسیار بالا، یکنواخت و با سطوح صاف تولید میکند.
از نظر خواص مکانیکی، قطعات تزریقشده معمولاً دارای خواص یکنواخت، استحکام بهتر و تلورانس کمتری هستند چون به صورت یکدست و یکنواخت ساخته می شوند. اما ساخت لایهبهلایه در پرینت سه بعدی ممکن است باعث ضعف در برخی جهتها شود.
پس می توان نتیجه گرفت که پرینتر های سه بعدی به ما امکان ساخت قطعات با پیچیدگی بالا اما مقاومت کمتر و دستگاه های تزریق، قطعات مستحکم تر و یکدست تر اما بدون بیچیدگی هندسی بالا را فراهم می آورد.
مزایا و معایب کلیدی
مزایای پرینت سهبعدی
✔ عدم نیاز به قالب و سرمایهگذاری اولیه بالا
✔ مناسب برای تولید قطعات پیچیده و سفارشی
✔ سرعت در توسعه محصول و نمونهسازی سریع
✔ تولید بهصورت نامحدود از نظر شکل و هندسه
✔امکان استفاده از چند ماده مختلف در ساخت یک قطعه
معایب پرینت سهبعدی
✘ محدودیت در انتخاب مواد نسبت به قالب تزریق
✘ نیاز به پسپردازش برای کیفیت سطح بهتر
مزایای قالب تزریق
✔ سرعت بسیار بالا پس از ساخت قالب و تولید پیوسته
✔ هزینه پایین در تولید انبوه
✔ دقت بالا و کیفیت سطح عالی به خصوص برای اشکال ساده
✔ امکان انتخاب گسترده تر مواد و خواص مهندسی
معایب قالب تزریق
✘ هزینه و زمان اولیه بسیار بالا
✘ انعطافپذیری کمتر در تغییر طراحی
✘ چالش در تولید قطعات با هندسههای خیلی پیچیده
جدول مقایسه سریع
| قالب تزریق | پرینت سه بعدی | معیار |
| بالا | بسیار پایین | مدت زمان تولید |
| بالا | پایین | هزینه اولیه |
| بسیار بالا | پایین | هزینه هر قطعه در تعداد کم |
| بسیار پایین | متوسط | هزینه هر قطعه در تعداد بالا |
| بسیار بالا | بالا (نیاز به پس پردازش) | دقت و کیفیت |
| گسترده تر | محدود تر | تنوع مواد |
| محدود تر | بسیار مناسب | طراحی های پیچیده |
آیا تولید انبوه با پرینتر های سه بعدی امکان پذیر ومقرون به صرفه است؟
در جواب این پرسش کلیدی باید بگوییم، بله! بگذارید تا شما رو با پدیده ای با نام مزرعه پرینتر سه بعدی ((3D Printing Farm آشنا کنم.
مزرعه پرینتر سه بعدی چیست؟
با رشد سریع فناوری چاپ سه بعدی، مفهوم مزرعه پرینتر سه بعدی بهعنوان یک روش نوین تولید دیجیتال، توجه بسیاری از کارآفرینان، مهندسان و تولیدکنندگان را به خود جلب کرده است. مزرعه پرینت سه بعدی امکان تولید همزمان تعداد زیادی قطعه را بدون نیاز به قالبسازی سنتی فراهم میکند و به همین دلیل به گزینهای جذاب برای تولید با تیراژ بالا تبدیل شده است.
مزرعه پرینتر سه بعدی مجموعهای از چندین پرینتر سه بعدی است که بهصورت هماهنگ و تحت یک سیستم مدیریتی مرکزی فعالیت میکنند. برخلاف استفاده از یک دستگاه منفرد، در این روش دهها یا حتی صدها پرینتر بهطور همزمان قطعات مختلف یا مشابه را تولید میکنند.
به بیان ساده، مزرعه پرینتر سه بعدی نوعی «کارخانه دیجیتال کوچک» است که بهجای خطوط تولید سنتی، از شبکهای از پرینترهای سهبعدی استفاده میکند.
از اهداف اصلی ایجاد مزرعه پرینتر های سه بعدی میتوانیم به موارد زیر اشاره کنیم :
- افزایش ظرفیت تولید
- تولید انبوه محصولات
- کاهش زمان تحویل سفارش
- حذف هزینه قالب
- انعطافپذیری بالا در تغییر طراحی
چرا مزرعه پرینت سه بعدی جایگزین مناسبی برای قالب تزریق است؟
برای تیراژ پایین تا متوسط (ده ها هزار قطعه)، مزرعه پرینتر سه بعدی مزایای مهمی نسبت به تزریق پلاستیک دارد:
- عدم نیاز به قالب گرانقیمت
- امکان تغییر سریع طراحی
- شروع تولید در زمان کوتاه
- سرمایه اولیه کمتر
در حالی که قالب تزریق برای تولید انبوه بسیار بالا (صد ها هزار تا چندین میلیون قطعه) مناسب است، مزارع پرینتر سه بعدی معمولاً برای تیراژ ده تا ده ها هزار قطعه انتخاب بهتری محسوب میشود.
در نتیجه مزرعه پرینتر سه بعدی راهکاری مدرن برای تولید انعطافپذیر، کمهزینه و سریع است و نشان می دهد که با پرینتر های سه بعدی نیز امکان تولید انبوه و مقرون به صرفه قطعات مختلف، وجود دارد. استفاده از این مدل تولید بهویژه برای استارتاپها، تولیدکنندگان قطعات خاص و کسبوکارهای کوچک گزینهای بسیار جذاب محسوب میشود که ما در مجموعه مجیک تری دی قادریم هر قطعه ای در تیراژهای مختلف تولید کنیم.
انتخاب بین دو روش / کدامیک مناسب شماست؟
احتمالا تاکنون پی برده اید که کدام روش برای شما مناسب تر است، اما اگر بخواهیم به صورت خلاصه توضیح دهیم، پیش از فکر کردن در مورد هزینه و زمان تمام شده ساخت قطعات، باید مشخص کنید که قصد ساخت چه محصولی را دارید! اگر به دنبال ساخت قطعات نسبتا ساده اما مستحکم و در تعداد بسیار بالا (صد ها هزار یا چند میلیون) را دارید بدون شک ساخت به روش قالب تزریق برای شما مناسب تر است و در این زمینه، در حال حاضر عملا امکان استفاده از پرینتر های سه بعدی را ندارید.
اما اگر به دنبال ساخت قطعه ای هستید که به تعداد کمی از آن نیاز دارید و یا به دنبال تیراژی کم تر از چند هزار قطعه هستید و همچینین زمان محدودی دارید، ساخت به روش پرینت سه بعدی گزینه بهتری می باشد. علاوه بر این در این روش شما قادر به ساخت قطعات پیچیده و همچنین منعطف تری هستید و به راحتی میتوانید هر گونه تغییری را در فرایند توسعه و تولید محصول خودتون اعمال کنید.
جمعبندی
هر دو روش پرینت سهبعدی و قالب تزریق جایگاه مهمی در زنجیره تولید صنعتی دارند. انتخاب درست بین این دو وابسته به اهداف پروژه، مقیاس تولید، بودجه، نیاز به کیفیت سطح و خواص مکانیکی است. با درک دقیق نقاط قوت و محدودیتهای هر روش، میتوانید تصمیمی هوشمندانه بگیرید که بیشترین ارزش و بازدهی را برای محصول و کسبوکار شما ایجاد کند.
حال اگر توی زمینه تولید قطعه یا قطعات مورد نظرتان به مشورت و اطلاعات بیشتری نیاز دارید کافیست با ما تماس بگیرید تا بصورت کاملا رایگان شما را راهنمایی کنیم تا بتوانید به بهینه ترین حالت ممکن قطعه تان را تولید کنید.
بدون دیدگاه