Berapa ROI produsen cetakan yang menggunakan pencetakan 3D logam?

1. Mengoptimalkan struktur biaya: mengubah dari "mengurangi limbah material" menjadi "manufaktur aditif presisi"
Metode subtraktif termasuk penggilingan, pelepasan listrik, dan pemotongan kawat digunakan dalam pembuatan cetakan tradisional. Tingkat pemanfaatan material biasanya kurang dari 70%. Selain itu, limbah yang dihasilkan selama pemrosesan perlu dikelola secara terpisah, sehingga semakin menaikkan harga. Misalnya pembuatan cetakan injeksi otomotif dengan cara lama membutuhkan sekitar 120 kg billet baja cetakan, namun hasil akhirnya hanya berbobot 80 kg dan membuang 33% material. Dengan menggunakan pendekatan manufaktur aditif "penumpukan lapis demi lapis", pencetakan 3D logam dapat menggunakan lebih dari 90% material. Misalnya, peralatan iSLM420 dari Zhongrui Technology hanya membutuhkan 85 kg bahan bubuk untuk membuat cetakan bilah mesin pesawat. Bubuk ekstra dapat digunakan kembali, sehingga menurunkan biaya bahan cetakan tunggal sebesar 40%.

Selain itu, pencetakan 3D logam menghilangkan banyak langkah rumit yang diperlukan dalam metode tradisional, seperti perlakuan panas, pemesinan presisi, dan perakitan. Ini menghemat banyak uang untuk peralatan dan tenaga kerja. Perbandingan produsen suku cadang otomotif tertentu menunjukkan bahwa metode tradisional memerlukan 5 peralatan mesin CNC, 2 mesin pelepasan listrik, dan 10 operator. Sebaliknya, pencetakan 3D logam hanya membutuhkan 1 peralatan dan 3 staf teknis untuk membuat jumlah suku cadang yang sama. Hal ini mengurangi penyusutan peralatan dan biaya tenaga kerja sebesar 65%.

2. Lompatan besar dalam efisiensi produksi: dari "siklus mingguan" menjadi "pengiriman harian"
Masalah besar lainnya dengan teknik lama adalah pembuatan cetakan membutuhkan waktu lama. Misalnya, membuat cetakan-cetakan die-casting dengan cara-kuno membutuhkan 12 tahap, seperti perancangan, pemotongan, EDM, perakitan, dan proses debug. Seluruh proses memakan waktu 6 hingga 8 minggu. Selain itu, perubahan desain berarti cetakan harus dibuka kembali, sehingga menambah waktu pengiriman. Pencetakan 3D logam dapat mengubah model digital menjadi cetakan padat tanpa prosedur lebih lanjut. Ini mempersingkat waktu pengembangan menjadi 3–5 hari. Sebuah studi kasus terhadap sebuah perusahaan yang membuat implan medis menunjukkan bahwa setelah mereka mulai menggunakan pencetakan 3D logam, waktu yang diperlukan untuk membuat cetakan tulang unik meningkat dari empat minggu menjadi 72 jam, dan waktu yang diperlukan untuk memenuhi pesanan mendesak meningkat sebesar 80%.

Jalur proses menjadi lebih sederhana, sehingga menghasilkan peningkatan efisiensi. Dalam pengerjaan tradisional, rongga cetakan harus dipecah menjadi beberapa bagian untuk diproses dan dirakit. Hal ini dapat menyebabkan kesalahan akurasi karena kesenjangan penyambungan. Pencetakan 3D logam, di sisi lain, mendukung pencetakan terintegrasi, yang memungkinkan Anda mencetak cetakan kompleks dengan saluran air pendingin konformal dan struktur kisi ringan sekaligus. Ini mengurangi langkah-langkah dalam perakitan dan kesalahan. Misalnya, Boeing membuat cetakan untuk nozel bahan bakar pesawat dengan pencetakan 3D logam. Hal ini mengurangi langkah perakitan dari 20 menjadi 1 dan menurunkan biaya setiap bagian sebesar 35%.

3. Meningkatkan kualitas produk: mengubah dari "perbaikan pasif" menjadi "optimasi aktif"
Kualitas cetakan berdampak langsung pada seberapa banyak produk akhir dibuat dan seberapa cepat pembuatannya. Desain standar sistem pendingin cetakan bersifat sederhana, yang dapat dengan mudah menyebabkan distribusi suhu tidak merata. Hal ini dapat menyebabkan masalah seperti produk melengkung dan menyusut. Pencetakan 3D logam dapat menciptakan saluran pendinginan konformal di dalam cetakan yang sesuai dengan bentuk rongga cetakan dengan sempurna. Hal ini memungkinkan cairan pendingin mempengaruhi titik panas secara langsung, sehingga sangat meningkatkan keseragaman suhu. Sebuah studi kasus cetakan injeksi mobil mengungkapkan bahwa penggunaan desain pendingin konformal menghasilkan pengurangan perbedaan suhu permukaan dari 15 derajat menjadi 3 derajat, penurunan waktu siklus injeksi sebesar 30%, dan peningkatan tingkat hasil produk dari 85% menjadi 98%.

Selain itu, pencetakan 3D logam memiliki keunggulan kepadatan (biasanya hingga 99,5% atau lebih) yang membuat cetakan jauh lebih tahan terhadap keausan dan kelelahan dibandingkan cetakan pengecoran tradisional. Pembuat cetakan die-tertentu melakukan pengujian untuk membandingkan kedua jenis cetakan tersebut. Mereka menemukan bahwa cetakan tradisional retak setelah 20.000 kali penggunaan, sedangkan cetakan logam cetakan 3D tetap utuh setelah 50.000 kali penggunaan, yang berarti cetakan tersebut bertahan 150% lebih lama. Biaya cetakan untuk setiap die casting lebih rendah dalam jangka panjang, meskipun biaya produksi awal sedikit lebih mahal.

4. Memperluas skenario penerapan: dari "cetakan tunggal" menjadi "pemberdayaan seluruh rantai industri"
Pencetakan 3D logam bermanfaat tidak hanya dalam proses-pembuatan cetakan, namun juga dalam optimalisasi keseluruhan rantai "produksi desain purna jual-penjualan", yang menghasilkan lebih banyak uang bagi bisnis. Dalam industri otomotif, pencetakan 3D logam dapat dengan cepat membuat komponen ringan seperti braket baterai yang terbuat dari paduan aluminium dan roda logam yang diperkuat serat karbon, yang dibutuhkan kendaraan energi baru agar lebih ringan. Dalam industri dirgantara, ini mendukung pencetakan terintegrasi material khusus seperti paduan titanium dan paduan suhu tinggi, yang merupakan langkah maju yang besar dari metode tradisional dalam membuat struktur kompleks. Tulang logam khusus, implan gigi, dan barang-bernilai-tambah tinggi lainnya telah menjadi area pertumbuhan utama di bidang medis.

Misalnya,-produsen mobil khusus kelas atas menggunakan pencetakan 3D logam untuk membuat bagian dalam mobil. Hal ini memungkinkan mereka membuat desain yang dipesan lebih dahulu tanpa harus membuat cetakan, dan keuntungan per potongnya 50% lebih tinggi dibandingkan dengan metode tradisional; Pencetakan 3D logam dapat dengan cepat membuat salinan bagian yang rusak seperti bantalan rem dan radiator di pasar-purnajual. Ini menghemat waktu dan biaya perbaikan. Sebuah studi kasus bisnis militer menggambarkan bahwa penggunaan pencetakan 3D logam untuk memperbaiki bagian-bagian sistem hidrolik kapal telah memotong siklus pemeliharaan dari dua minggu menjadi tiga hari, sehingga memastikan bahwa kapal-kapal tersebut masih dapat berperang di medan perang.