Новости

Литье под давлением против 3D-печати: что выбрать?

Эта статья подводит итог всех факторов, которые необходимо учитывать при выборе между литьем под давлением и 3D печатью, от сложности дизайна до качества поверхности.

Литье под давлением и 3D печать являются двумя наиболее распространенными технологиями производства пластиковых деталей. В этой статье дается краткий обзор и сравнение обеих технологий, а также перечисляются несколько факторов, которые нужно учесть для выбора лучшей технологии для вашего проекта.

В чем разница между 3D печатью и литьем под давлением?

3D печать

3D печать — это добавочное производство, что означает построение начального материала слой за слоем. 3D печать создает трехмерные объекты, считывая виртуальное компьютерное проектирование и воспроизводит его в осязаемую часть с использованием нитей или порошковых материалов.

Литье под давлением

Литье под давлением использует формы. Сначала из материала (например, алюминия, инструментальной стали), который безопасен для обработки расплавленного строительного материала (материала, из которого будет сделан готовый объект), вытачивается обратное изображение объекта. Затем расплавленный строительный материал заливается в форму. Как только материал остынет в форме, деталь готова.

Анимация процесса FDM

Анимация процесса литья под давлением

Как выбрать: литье под давлением или 3D-печать?

При выборе между литьем под давлением и 3D-печатью для производства необходимо учитывать следующие ключевые факторы.

Размер партии

Количество необходимых деталей является ключевым фактором при выборе процесса. Литье под давлением известно своей эффективностью в производственных запусках большого объема (1000+ деталей за запуск). Для малых объемов (менее 10) 3D-печать более подходящая и дешевле. Для простых процессов 3D-печати, таких как FDM или SLS, используемых с доступными пластиками, такими как ABS, PC, Nylon, отдельные детали или небольшие количества (идентичные и неидентичные), 3D-печать безусловно является вариантом, на который стоит обратить внимание. MJF также является еще одним жизнеспособным вариантом для средних количеств (10-1000) и очень распространен.

Заключение: Литье под давлением идеально подходит для массового производства, тогда как для малых партий лучше использовать 3D-печать.

Сложность конструкции

Процесс литья под давлением требует создания формы (обратной к детали) в соответствии с проектом необходимой детали. Создание CAD-модели для литья под давлением не так просто, поскольку существует множество факторов, которые нужно учитывать. Например, прямые углы в конструкции детали затрудняют извлечение из формы, а также хрупкие области необходимо обрабатывать с особой осторожностью. В то же время, достижение сложных конструкций — это то, где 3D-печать показывает свои лучшие результаты. Неважно, насколько сложен дизайн, 3D-печать делает его возможным с минимальными усилиями.

Заключение: Проверьте, можно ли произвести ваш дизайн с помощью литья под давлением, если нет – его следует скорректировать, в противном случае выберите 3D-печать.

Время выполнения

Литье под давлением требует более длительного времени выполнения, так как включает в себя анализ дизайна и создание идеальной формы в соответствии с дизайном (10-20 дней). Время выполнения для 3D-печати значительно меньше по сравнению с литьем под давлением. Вы можете получить свой заказ на 3D-печать в Xometry с доставкой всего за 3 дня.

Заключение: Если вам нужна деталь немедленно, выбирайте 3D-печать.

Настройка

Как только форма создана для литья под давлением, изменение или перепроектирование её требует значительных затрат времени и денег. При необходимости индивидуализации деталей или внесения изменений в существующий дизайн, литье под давлением не рекомендуется. То, что вы получаете из формы, является конечной деталью, и изменить её очень сложно. С другой стороны, 3D-печать предоставляет широкие возможности для индивидуализации, и всё, что требуется, это модифицированный или индивидуализированный CAD-файл. Поэтому она отлично подходит для прототипов и тестовых образцов.

Заключение: 3D-печать рекомендуется для прототипирования и кастомизации.

Прочность материала

Детали, изготовленные методом литья под давлением, состоят из одного слитого слоя, что добавляет прочности форме, так как в ней нет трещин или точек слабости. В то же время при 3D-печати деталь создается послойно, что влияет на ее общую прочность. 3D-печать может создавать видимые гребни и структурные дефекты во время производства, которые обычно не возникают при литье пластмасс под давлением.

Заключение: Если прочность материала является приоритетом, выбирайте литье под давлением.

Покрытие поверхности

Несмотря на то, что слои 3D-печати маленькие и находятся близко друг к другу, они все равно заметны. Это создает рифленую поверхность на готовых объектах, независимо от того, насколько тонкая детализация слоев. Это создает проблему, если вы хотите производить объекты, которые будут тереться о другие объекты, например, движущиеся части машин. В таких случаях требуется дополнительная обработка для сглаживания, что является лишним шагом.

В сравнении, в инжекционном литье нет проблем с гребнями и слоями, так как материал заливается в один слой и практически имеет равномерную и гладкую поверхность. Кроме того, детали, полученные методом литья под давлением, могут быть эффективно обработаны после производства.

Заключение: Инжекционное литье предпочтительнее с точки зрения хорошего качества поверхности.

Финишные отделки SPI при инжекционном литье

Потеря материала

Поскольку литье под давлением заливает материал так, чтобы он соответствовал форме, оно использует ровно столько, сколько нужно для каждого дизайна. Это делает его очень эффективным способом массового производства объектов без беспокойства о отходах. С другой стороны, некоторые технологии 3D-печати теряют часть материалов при создании поддерживающих структур, и хотя порошок материала можно повторно использовать, это можно сделать только несколько раз, не изменяя свойства материала.

Заключение: 3D-печать производит немного отходов, таких как опорные конструкции, неудачные печати, которые необходимо удалять во время послепроизводственной обработки, но при использовании для изготовления единичного экземпляра или небольшой партии потери не так важны, тогда как для крупных партий потери значительны. Поэтому, если вам нужна большая партия, лучше выбрать инжекционное литье, так как здесь нет потери материала.

РЕЗЮМЕ

Существует общее заблуждение в мире производства, что 3D-печать может заменить литье под давлением и стать абсолютным победителем во всех аспектах. У обеих этих технологий есть свои преимущества и недостатки. В Xometry мы предлагаем как услуги литья под давлением, так и 3D-печати, с посвященными командами, поддерживающими вас. Загрузите ваши дизайны