УДК 65

ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ 3D ПРИНТЕРА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОСНАСТКИ ДЛЯ ЛИТЬЯ

Диденко Дмитрий Игоревич
Дальневосточный Федеральный Университет

Аннотация
В данной статье рассматривается вопрос о экономической целесообразности применения 3D принтеров для изготовления оснастки для литья на заводе. В статье сравнивается два метода, стандартный и 3D печать. Дается оценка обоим методам, а так же преимущества и недостатки. Делается вывод о целесообразности перехода на изготовление оснасток для литья 3D принтером, или оставить производство оснасток для литья по стандартной технологии.

Ключевые слова: оснастка для литья, принтеры 3D


PROSPECTS OF 3D PRINTER FOR THE MANUFACTURING OF EQUIPMENT FOR CASTING

Didenko Dmitry Igorevich
Far Eastern Federal University

Abstract
This article examines the economic feasibility of the use of to manufacture equipment for molding factory. The article compares two methods, standard and 3D printing. The evaluation of both methods, as well as advantages and disadvantages. The conclusion of the feasibility of switching to the production of rigs for casting 3D printer, or leave production rigs for molding on standard technology.

Keywords: printers 3D


Библиографическая ссылка на статью:
Диденко Д.И. Перспективы применения 3D принтера для изготовления оснастки для литья // Современная техника и технологии. 2016. № 3 [Электронный ресурс]. URL: http://technology.snauka.ru/2016/03/9643 (дата обращения: 01.10.2017).

Литье является одним из самых распространенных методов изготовления деталей. Для изготовления деталей этим методом требуется оснастка. На ее изготовление стандартными методами уходит много времени,  требует большое число технологических операций, оборудования и персонала. На сегодняшний день существуют 3D принтеры, способные изготовлять оснастку для литья. Но стоимость некоторых из них варьируется в районе нескольких миллионов рублей, да и работать на них может только человек с высокой квалификацией. В данной статье мы рассмотрим целесообразность использование 3D  принтера для изготовления оснастки из воска для литья. К особенностям относиться широкая номенклатура и небольшие партии изделий. Ожидаемый экономический результат от использования 3D принтера: уменьшение себестоимости продукции, сокращение времени на изготовления оснастки, уменьшение количества персонала, участвующего в создании оснастки.

На предприятии используются различные типы оснасток для литья. В статье будет рассмотрены оснастки изготовленные из воска, и возможность применения 3D принтера, который использует в качестве материала печати воск. Стоит понимать, что универсальных принтеров не существует, и для каждого типа материала существует свой тип принтера. Так же существует большое количество технологий, и способов печати. Производители предлагают богатый выбор принтеров, различающихся ценой, функционалом, программным обеспечением, размером камеры и т.д.

В качестве устройства для печати оснастки был выбран принтер 3D принтер ProJet CPX 3500 Max. Основными его преимуществами являются способность просто и быстро создавать модели для микролитья сверхвысокого разрешения. Аппарат уникален оптимизированным соотношением разрешающей способности печати и скорости производства прототипов. Это обеспечено использованием инновационных разработок аппаратного и программного обеспечения, технологии MJM и материала VisiJet Hi-Cast. В качестве примера изготовления оснастки рассмотрим изготовление стандартной деталей :[1]

Рис.1 Деталь корпус 378-24.1678

Стоимость изготовления оснасти для литья из воска стандартным методом 4127р. [2]

Стоимость материалов печати на 3D принтере 29 доллара (2030р) +400-1000р(на разработку модели и создание программы для печати)[1]:

Рис.2 Деталь крышка 586-30.1531

Стоимость материалов печати на 3D принтере  44 доллара (3080р)+ 400-1000р(на разработку модели и создание программы для печати)[1]

Стоимость изготовления оснасти для литья из воска стандартным методом 6643р [2]

Рис.3 Деталь фланец 478-25.1246

Стоимость изготовления оснасти для литья из воска стандартным методом 25789р.[2]

Стоимость материалов печати на 3D принтере 391доллар (27370р) +400-1000р(на разработку модели и создание программы для печати)[1]

Средняя загруженность цеха изготовления оснастки по трем типам изготовляемых деталей: 120-180. Эти данные взяты усредненно. Так как постоянного заказчика по данному типу продукции предприятие не имеет, и делает небольшие партии,  различным компаниям. Взяты 3 основных типа деталей, выпускаемых в этом году.По типу  фланцы 20-40; крышки 40-80; корпус 20-60.

Рис.4 ProJet CPX 3500 Max [1]

Комплект поставок включает:

-3D принтер ProJet CPX 3500 Max, включая:

- пусконаладочные работы и обучение

- лицензионное ПО

- две платформы построения

- стартовый комплект расходных материалов, включающий 1,75 кг материала построения и 1,75 кг материала поддержки 136 000,00 USD Материал VisiJet Hi-Cast (M3 Hi-Cast) (синий) 1,75кг 1640,00(114800р при 70р за доллар).

Поддерживающий материал VisiJet S400 (белый) 1,75кг 600,00(42000р при 70 р за доллар).[1]

Таким образом минимальные инвестиции составляют 9975000р. +156800 минимальный запас материала, для создания оснастки=10131800р.

Применение технологии 3D печати является более рентабельной на 25%-45%. Что позволит сэкономить от 150-270 до 450-820 тысяч рублей в год. При этом окупаемость принтера займет в самом оптимистичном варианте 12-20 лет. Что является неприемлемым показателем.

Хотя использование 3D принтера для изготовление оснастки является перспективным направления развития предприятия, его наличие позволит уменьшить издержки на создание оснастки, улучшит качество оснастки, приведет к уменьшению времени на ее создание. Но в современных экономических реалиях, использование 3D принтера не дает необходимый экономический эффект. Это связано с небольшими объемами изготовления оснастки на предприятии, нестабильности курса доллара (так как оборудование и расходных материалов иностранного производства и продаются в долларах США). Длительный срок окупания оборудования. По этим причинам покупка 3D принтера для изготовления оснастки из воска в данных условиях не является экономически целесообразной.

Оценим перспективу применения принтера для изготовления оснастки. Выясним при каком оптимальном количестве изготовленных оснасток в год окупаемость принтера составит 5-6 лет.

 Рис.5 Графики показывающий рентабельность использования 3D принтера различных сценариях загрузки.

Таким образом при увеличении загрузки 3D принтера в 2 раза, и рентабельности  при его использовании 25% и  45% получаем экономию в 880150р и 1584270р. Тогда принтер окупит себя через 11,33года и 6,296лет. Что является приемлемым показателем.


Библиографический список
  1. http://3d.globatek.ru/3d-printers/ProJet_CPX_3500Max/
  2. Деталь фланец 478-25.1246, Деталь крышка 586-30.1531, Деталь корпус 378-24.1678.


Все статьи автора «Диденко Дмитрий Игоревич»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: