Apakah 3D Printing Akan Menjadi Kehilangan Molding Plastik Injeksi?

Beberapa pengamat industri manufaktur plastik, terutama mereka yang memiliki kepentingan pribadi, ingin Anda percaya bahwa pencetakan 3D akan menjadi matinya pencetakan injeksi. Meskipun ada kasus-kasus di mana pencetakan 3D masuk akal, laporan kematian cetakan injeksi telah sangat dibesar-besarkan.

Cetakan injeksi plastik adalah metode produksi yang dicoba-dan-benar yang tidak akan segera hilang dalam waktu dekat. Ini adalah metode dasar yang dapat diandalkan untuk memproduksi komponen plastik berkualitas tinggi. Meskipun ada peningkatan baru-baru ini dalam teknologi pencetakan 3D dan yang kemungkinan akan muncul di masa depan, faktanya adalah bahwa lebih dari 80% komponen plastik yang digunakan dalam produk saat ini harus dicetak secara injeksi.

Jawaban atas pertanyaan, "Metode manufaktur mana yang terbaik untuk saya?" adalah, "Itu tergantung." Itu tergantung pada variabel seperti kuantitas, kualitas dan biaya.

Kuantitas

David Kazmer, Profesor Teknik Plastik di University of Massachusetts Lowell, mengatakan dalam makalah yang diterbitkan bahwa pencetakan 3D saat ini masuk akal untuk "waktu pengadaan yang paling cepat untuk kuantitas" untuk kuantitas kecil dari 50 unit atau lebih sedikit.

Jadi untuk produksi berjalan, injection molding masih metode manufaktur terbaik, terutama mengingat produksi panjang waktu terlibat untuk mencetak 3D dibandingkan dengan pencetakan injeksi.

Ada praktik "hibrida" yang muncul dari pencetakan 3D hanya sisipan perkakas cetakan, kemudian memproduksi bagian-bagian dengan cetakan injeksi. Untuk aplikasi terbatas tertentu, cetakan cetakan 3D dapat digunakan sebagai cetakan uji untuk pengembangan produk dan jumlah yang sangat terbatas. Cetakan cetakan 3D dapat bertahan hanya sekitar 60 hingga 180 buah.

Penelitian Kazmer melihat di mana insert tooling cetakan 3D dapat masuk ke dalam gambaran besar, dan menyimpulkan bahwa masih ada masalah yang signifikan dengan kedua sisipan logam (surface finish dan biaya mesin) dan insert polimer (finishing permukaan serta kekuatan yang buruk dan perpindahan panas) .

Kualitas

Salah satu batasan utama dari pencetakan 3D adalah ketidakmampuan untuk membuat bagian dengan sifat fisik yang sama dengan bagian cetakan injeksi konvensional. Meskipun jumlah berbagai bahan yang tersedia untuk pencetakan 3D tampaknya terus meningkat, masih terbatas dibandingkan dengan semua berbagai bahan plastik yang dapat dibentuk. Sementara prototipe cetak 3D mungkin dapat diterima untuk mengevaluasi bentuknya, tidak ada cara untuk menguji karakteristik material jika prototipe Anda bukan bahan yang sama dengan bagian produksi nantinya.

Masalah lain yang dikutip dalam studi Kazmer adalah permukaan akhir. Sementara penyelesaian permukaan bagian dapat bervariasi sesuai dengan seberapa bagus (mahal) printer 3D, itu masih tidak cocok untuk permukaan halus yang dapat diperoleh dengan cetakan injeksi baja yang dipoles.

Terakhir, tetapi tentu saja tidak sedikit dalam daftar perbedaan kualitas, adalah masalah toleransi. Meskipun kemampuan pencetakan 3D untuk menjaga toleransi bagian yang lebih ketat diharapkan dapat ditingkatkan dengan desain proses yang canggih (seperti pencetakan paralel) dan optimalisasi, hari ini kualitas bagian yang dicapai dalam pencetakan 3D lebih rendah dibandingkan dengan bagian yang dicetak.

Biaya

Keseluruhan biaya bagian cetakan 3D dibandingkan dengan bagian cetakan injeksi terkait dengan kuantitas yang diproduksi, dengan asumsi masalah kualitas yang disebutkan di atas tidak menghalangi pencetakan 3D sebagai opsi keluar dari gerbang. Dalam studi di Lowell, biaya pencetakan 3D 300 dari bagian ukuran tertentu adalah $ 20 masing-masing. Harga sepotong cetakan injeksi satu juta unit seperti itu dengan cetakan baja hanya $ 1,13 masing-masing.

Faktor biaya lain yang perlu dipertimbangkan adalah yang terkait dengan perubahan desain dalam tahap prototyping. Dalam pencetakan 3D, tidak ada biaya modifikasi cetakan untuk iterasi prototipe. Perubahan desain hanya dibuat untuk model CAD.

Dalam cetak injeksi, perubahan desain dengan cetakan baja biasanya mudah dibuat dan relatif murah, tetapi dengan alat cetak aluminium, perubahan desain mungkin memerlukan biaya semua perkakas baru.

Selain itu, perangkat lunak simulasi baru sekarang tersedia untuk membantu menyelesaikan tantangan pencetakan injeksi di perangkat lunak – daripada melalui iterasi prototipe yang mahal dan memakan waktu. Pengujian cetakan dalam lingkungan simulasi virtual memotong hambatan komunikasi dan memungkinkan desainer, pembuat cetakan, dan manufaktur profesional untuk berkolaborasi lebih efisien dan efektif, sementara menghilangkan kebutuhan untuk prototipe dan siklus cetakan mahal.

Ketika datang ke pencetakan 3D versus injection molding, metode produksi terbaik untuk bagian Anda akan menjadi jelas ketika Anda dapat menjawab pertanyaan-pertanyaan ini mengenai kuantitas, kualitas dan biaya yang Anda inginkan.