사출 성형 vs 3D 프린팅: 제조 기술 선택을 위한 전문가 가이드

현대 제조업의 급속한 발전과 관련하여주사형조림과 3D 프린팅 (첨가 제조) 을 선택하는 것은 제품 개발 및 생산에 있는 기업들에게 중요한 결정이 되었습니다.이 기사에서는 기술 원칙, 응용 시나리오 및 비용 효율성에서 두 기술을 체계적으로 비교하고 산업별 사례로 보완합니다.프로젝트 결정에 대한 전문적인 참고 자료를 제공.

기술 원칙 및 핵심 특성

주사형조각: 재료 녹음과발형

• 주요 프로세스 지표:
  • 폼 사이클: 일반적으로 10-60 초 / 조각 (부품 크기와 복잡도에 따라 다릅니다)
  • 허용 조절: 정밀 부품에 ±0.02mm에 도달 할 수 있습니다.
  • 재료 사용률: 95% 이상 (합리적 설계)

3D 프린팅: 디지털 모델에 기반한 층별 건축

주요 장점 비교

주입형: 대량 생산 에서 효율성 과 일관성

1. 규모의 경제: 폼이 완성되면 생산량이 증가함에 따라 단위 비용이 크게 감소합니다. 예를 들어, 초기 폼 비용이 50인 플라스틱 기어1000원 단위 비용이 1만원밖에 되지 않습니다.생산량이 10만 개에 달할 때 2 위안입니다 ( Mold amortization 포함)
2. 물질적 다양성: 식품 용기용 PP (폴리프로필렌), 전자 상자용 ABS (아크리로니트릴 부타디엔 스티렌) 를 포함한 엔지니어링 플라스틱의 80% 이상과 호환됩니다.그리고 POM (polyoxymethylene) 는 gigi와 같은 고모성 부품에 사용된다..
3. 표면 품질: 후처리없이 Ra 0.8-1.6μm의 표면 거칠성을 달성 할 수 있으며 자동차 내부 부품 및 소비자 전자 장치의 요구 사항을 충족합니다.

3D 프린팅: 복잡성 및 소량에서 유연성

1. 디자인 자유: 주사형으로 어렵거나 불가능한 구조물을 제조 할 수 있습니다. 예를 들어:
   • 가벼운 무게를 위한 격자 구조 (예를 들어, 40%의 무게를 줄이는 항공우주 브래킷)
   • 복잡한 곡선을 가진 내부 흐름 채널 (예: 의료기기 분포장)
   • 조립 단계를 제거하는 통합 조립 장치 (예를 들어, 하나의 조각으로 인쇄된 여러 부분 메커니즘)
2. 빠른 반복: 디자인부터 물리적 검증까지 제품 개발 주기를 단축합니다.한 소비자 전자 제품 회사는 SLA 3D 프린팅을 도입함으로써 프로토타입 검증 주기를 8주 (전통적인 방법을 사용하여) 에서 3일로 줄였습니다..
3. 사용자 정의 가능성: 개인화 된 제품 을 생산 할 때 에도 단위 비용 을 안정적 으로 유지 한다. 예를 들어 치과 연구소 는 일일 50 대 의 맞춤형 정형 치아 정렬기 를 생산 하며, 품질 과 비용 이 일관된다.

기술적 제한 분석

주사형조제 제한

• 높은 초기 투자: 복잡한 부품 (예를 들어, 자동차 대시보드 프레임) 의 정밀 폼은 8-12 주 생산 주기로 200,000-500,000 위안의 비용이 발생할 수 있습니다.
• 디자인 제한: 하위 절단 및 복잡한 내부 구멍은 종종 분할 폼을 필요로하며 비용을 증가시키고 구조 강도를 감소시킵니다. 예를 들어나선형 내부 채널을 가진 물 펌프 하우징은 5 부분 폼을 필요로 합니다., 생산의 복잡성을 증가시킵니다.
• 높은 변경 비용: 제품 크기의 약간의 변화 (예를 들어, 휴대 전화 케이스의 0.5mm 조정) 는 원래 폼 가격의 30%-50%에 걸리는 폼을 재작업 할 수 있습니다.

3D 프린팅의 한계

• 재료 성능 격차: 대부분의 3D 프린팅 소재는 주사조각 제품보다 낮은 기계적 특성을 가지고 있습니다. 예를 들어 3D 프린팅 ABS는 25-30MPa의 팽창 강도를 가지고 있습니다.주사형 ABS가 40-45MPa에 도달하는 동안.
• 생산 효율성: 10cm × 10cm × 10cm의 부품은 FDM로 인쇄하는데 4-6시간이 걸립니다. 주사조각은 같은 시간에 50-100개의 조각을 생산할 수 있습니다.
• 처리 후의 요구 사항: SLA 인쇄 부품은 樹脂 청소와 UV 경화, 그리고 FDM 부품은 부드러운 표면을 얻기 위해 계층 라인 닦이 필요, 전체 생산 시간에 20% ~ 30%를 추가합니다.

실용적 적용 사례

자동차 산업: 양 기술의 하이브리드 응용

• 개발 단계: SLS 3D 프린팅 (나일론 물질) 을 사용하여 10 개의 프로토타입을 생산하여 1 주 내에 흐름 효율과 구조 강도를 검증하여 곰팡이 변형 위험을 피합니다.
• 대량 생산 단계: 설계가 완료된 후 주사형태 (PA6+GF30 재료) 로 전환하여 단위 비용을 50 USD (3D 프린팅) 에서 7 USD로 줄여 대량 생산 수요를 충족시킵니다.

의료기기 분야: 개인화를 위한 3D 프린팅

• 3D 프린팅 솔루션: 티타늄 합금 Ti6Al4V로 SLM (선택 레이저 녹화) 기술을 채택, 3D 모델에서 직접 임플란트를 제조. 각 임플란트 인쇄 12 시간, 8,000 유안의 단위 비용,그리고 전체 프로젝트는 3주 만에 완료되었습니다..
• 주사형조업 불가능성: 임플란트 하나에 맞게 제작된 폼은 세트당 5만 위안에 달할 것이고, 그 결과 총 비용은 1천만 위안이 넘게 될 것이고, 이는 경제적으로 실현 불가능하다.

소비자 전자제품: 비용 조절을 위한 주사형조

• 주사형 용액: 사용 된 PC/ABS 재료 2 홀리 곰팡이 (비용 180,000 위안). 곰팡이 주기는 30 초, 단위 비용 8 위안, 대량 생산은 곰팡이 완료 후 10 주 후에 달성되었습니다.
• 3D 프린팅 비교: SLA 기술을 사용하면 단위 비용이 65 위안이고 생산시간은 1 조각당 2시간으로 늘어 연간 생산 수요를 충족시키는 것이 불가능합니다.