Как выбрать 3D-принтер - часть 4
Давайте пройдём шаг за шагом описанный алгоритм для примера. Пусть мы — фабрика по производству велосипедов или даже лучше мопедов. Нам нужно устройство для прототипирования рабочих деталей. Ответим на вопросы по порядку: Принтер нам нужен для профильной деятельности — Да Каким бюджетом мы располагаем? — Пусть $100 000, примерно по порядку величины Помещение общего назначения у нас есть — Да, конструкторское бюро выделит комнату Специалист у нас есть — да, у молодого конструктора есть дома простенький 3D-принтер, он с удовольствием пойдет по пути профессионального роста в аддитивных технологиях Тогда первый этап выбора совершен — мы купим профессиональное устройство Мы точно знаем, какие детали или оснастку мы будем печатать? Есть готова поставленная технология — нет Это устройство точно не будет узкоспециализированным Какими материалами мы хотим работать? — Металл или пластмасса, также желательно эластичные материалы для прототипов маслоупорных прокладок Нам важны функциональные свойства прототипов или визуальное представление — функциональные, причем нужны прочные и термоустойчивые до 200 оС Нас устраивает допуск по геометрии в 0.5 мм — да, вполне. На нашем основном производстве он не сильно лучше Нам важно иметь большую рабочую камеру? — Нет, мы не будем печатать раму мопеда, нам нужны прототипы деталей до 25-30 см. Нам не нужно устройство с большой рабочей камерой Остались всего две технологии по перечисленным критериям: FDM и MJ, остальные постепенно отсеялись из-за широких требований к материалам и не самого большого бюджета. Нам предложили «закрытый» 3D-принтер MJ c защищенными картриджами и «открытое» профессиональное FDM устройство, способное использовать высокотемпературные материалы PEEK, PEKK и PEI (Ультем), но также способное печатать эластичным термополиуриетаном TPU гибкие плоские предметы. Именно на нем мы и сделали выбор. Пусть это будет FDM-принтер 3DGence INDUSTRY F420 с полным набором сменных печатных голов для возможности использования различных термопластов. Да и наш конструктор, хорошо знакомый с технологией FDM по своему домашнему любимцу, буквально с первого дня смог начать работу на новом устройстве без долгого подготовительного периода. Он будет пробовать все новые появляющиеся на рынке материалы, в том числе с высоким содержанием металла. Специальная оговорка — это всего лишь выдуманный из головы пример, ваш путь и ваши критерии отбора будут другими, и вы выберите именно то устройство, которое даст вам максимальную эффективность применения. Четко обозначить задачи и условия его применения, чтобы выбрать категорию. Убедиться, что у вас есть готовый квалифицированный персонал или озадачиться заранее его поиском. Оценить доступный бюджет. Определить пожелания по работе с материалами. Четко обозначить требования по геометрии полученных отпечатков. Определить какие основные технологии вам подойдут. Выбрать одного или нескольких поставщиков-интеграторов 3D-решений, запросить у них коммерческое предложение требованиями к помещению с описанием расходных материалов: расход, стоимость, условия поставок и т.п. Обязательно посетить демо-зал с выбранными устройствами или компанию, которая уже внедрила и использует данное решение. Заказать тестовые образцы. Не экономьте на этом — проигрыш при ошибке с выбором оборудования или материалов будет значительно выше. Принять решение о приобретении. Выбор промышленного решения проще относительно количества вариантов, но ответственность и цена ошибки выше. Эксперименты закончены, единственным критерием успеха внедрения будет экономический эффект в рамках всего предприятия. Как правило, предлагающие промышленные решения интеграторы готовы предоставить технико-экономическое обоснование, это облегчит вашу задачу. На первом этапе выбора нужно понять нужно вам узкоспециализированное оборудование или общего широкого профиля. Информацию для принятия решения даст анализ ваших производственных процессов: участок традиционного производства, который вы планируете заменить на цех аддитивной технологии, производит однотипные детали и/или оснастку или продукцию разного назначения. Если продукция однотипная или, тем более, одинаковая, проанализируйте какими тиражами она производится. Аддитивные технологии не эффективны при больших тиражах одинаковых деталей или продукции. Возможно, вам следует поменять свое решение и найти другой участок применения 3D-принтера. Даже применение фрезеровального станка с ЧПУ может дать больший экономический эффект. Если такую проверку ваше производство прошло, и вам надо производить однотипные детали из материалов сходных свойств (например: из цветных металлов) небольшими тиражами до 100 экземпляров, то внедрение узкоспециализированного устройства аддитивного построения может дать ожидаемый эффект. Примером подобных устройств могут быть промышленные установки по наплавке металла или установки по изготовлению песчаных форм для литься. В случае, если тиражи, характер и тип изделий могут разниться. Более того, материалы могу применяться разные в зависимости от локальной задачи, следует остановить выбор на установке широкого профиля. В качестве примера могу привести установку послойного наплавления BLB Industries The BOX (Швеция), использующую в качестве сырья термопласты в гранулах. В зависимости потребности на ней можно строить и гидротехнические конструкции из водоупорного пластика, и модельную оснастку (формы) для литья «в землю», и сборочные стапели из прочного угленаполненного полиамида. Израсходованную или сработанную оснастку достаточно просто и экономично перемолоть обратно в пластиковые гранулы и использовать повторно. Такие установки, использующие гранулированные термопласты в качестве сырья, производят и в США и в Китае, совмещая с фрезеровальным станком с ЧПУ для постобработки до достижения гладкой поверхности. Вариантов становится всё больше и больше, сырье для промышленных аддитивных установок дешевеет, а выбор его увеличивается. Многие крупные концерны в США и Европе уже активно используют промышленные установки аддитивного построения: Boeing, Airbus, Ford, Deutsche Bahn и прочие. Сочетание на современном производстве всех трех видов технологических операций: традиционных, аддитивных и субстрактивных позволяет достичь уровней оптимизации производственных процессов совершенно недоступных ранее. Со стороны Покупателя выбор оборудования для промышленного использования более похож на приобретение узкоспециализированного профессионального 3D-принтера. Техническое решение будет предложено на основе анализа потребностей и особенностей вашего производственного процесса. Это должны делать профессионалы уже даже не с двух, а с трех сторон: покупатель, интегратор и производитель. Проект оснащения промышленной аддитивной установкой обычно начинается с визита на завод-изготовитель. Оборудование стоит недёшево, и даже понимание высокого уровня культуры производства такой техники создаст доверие, необходимое для глубокой проработки проекта. Стадии изготовления тестовых отпечатков тоже следует провести до принятия окончательного решения. «Высшим пилотажем» будет привлечение производителя расходных материалов и тестовая печать именно из того сырья, которое вы заложили в ваш бизнес план. После этого следует проработка размещения оборудования и план подготовки цеха-участка аддитивного построения. Эти затраты также нужно учесть как «долгие» инвестиции. После утверждения инвестиционного плана руководством предприятия последует стадия получения сертификатов на материалы, проработку соблюдения условий промышленной безопасности, обучение персонала. Квалифицированный оператор станка с ЧПУ способен освоить аддитивные технологии, но у новых процессов всегда есть свои слабые и подверженные риску стадии. Их нужно сначала изучить теоретически, а потом «почувствовать» уже в процессе эксплуатации. Как правило, обучение персонала проводят представители Изготовителя, они лучше всего знают своё оборудование и уже обладают опытом разрешения проблемных ситуаций. Неотъемлемой частью проработки проекта должно стать создание запаса ресурсных и заменяемых по регламенту частей. Простой такого оборудования недопустим, об этом следует позаботиться заранее. Последим не менее важным этапом должно стать заключение долгосрочного контракта на регулярные поставки расходных материалов с четкими обязательствами по срокам поставки. Поставщик и производитель оборудования могу совпадать, а могут и быть совершенно разными организациями. Наилучшим вариантом даже для импортного оборудования станет использование российского сырья, если возможно — это обеспечит и устойчивость поставок и минимальную себестоимость. Пример: намного проще приобретать кварцевый песок для установок построения литейных форм в России, чем везти его вагонами из-за рубежа, благо это возможно и сырье достаточного качества в нашей стране уже есть. Определить производственный участок его будущего применения С помощью Интегратора и Производителя выбрать техническую реализацию Оценить возможную экономическую эффективность от применения Ознакомиться очно с потенциальным предприятием-производителем Проработать план организации помещения, эти затраты — тоже инвестиционные Подготовить подробный инвестиционный план и определить срок окупаемости После одобрения инвестиционного плана подготовить разрешительную документацию Заключить договор поставки с обучением персонала, проведением пуско-наладочных работ, установки и настройки программного обеспечения подготовки заданий Запланировать запас ресурсных частей согласно плану технического обслуживания Организовать обучение персонала представителями производителя и интегратора Заключить долгосрочный договор регулярных поставок расходных материалов Начать работать, оптимизировать процессы на предприятии благодаря использованию новых возможностей и сокращения сроков. Этот процесс тоже не произойдёт мгновенно. --- Настоящая статья не претендует на исчерпывающий труд по приобретению 3D-принтера, для получения полной картины нужно ознакомиться на нашем сайте с описаниями основных технологий и со статьями о применимых материалах. Изложенные подход и алгоритмы получены благодаря опыту поставок аддитивного оборудования от настольных принтеров до промышленных установок. Этот опыт поможет вам в освоении это новой и очень динамично растущей области человеческих знаний и умений, а также успешно и эффективно решить ваши задачи — от первого знакомства до полной перестройки производства индустриального предприятия. А системный интегратор i3D станет тем проводником в новой отрасли, которого Вы так искали и, наконец, нашли.
Начало статьи по ссылке —
Пример выбора профессионального 3D-принтера
Итоги: что важно при выборе и приобретении профессионального 3D-принтера
Выбор технического решения промышленного 3D-принтера
Итоги: что важно при выборе и приобретении промышленного 3D-принтера
Поделиться
