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.