Základy 3D tlače č. 2: Ekonomika prevádzky 3D tlačiarne

V predchádzajúcom článku sme sa zamerali na technické aspekty 3D tlače a jej možnosti. Dnes sa pozrieme na ekonomické aspekty prevádzky priemyselných 3D tlačiarní.

Menej materiálu, menej nákladov

Vo všeobecnosti platí, že čím viac materiálu diel spotrebuje, tým vyššie sú náklady na výrobu akoukoľvek technológiou, 3D tlačiarne nevynímajúc. 3D tlačiarne pracujú aj aditívne. Pridávajú vrstvu za vrstvou a okrem toho, že niektoré vytvárajú malé odnímateľné podpery, je výroba do značnej miery bezodpadová. Menšia spotreba materiálu znamená aj úsporu spotreby energie pri výrobe a nižšie náklady na prepravu materiálu. To však ani zďaleka nestačí na to, aby prevážili ekonomické výhody 3D tlače.

Diely, ktoré nemôžete striekať a obrábať

Aby 3D tlač zvíťazila nad tradičnými výrobnými technológiami, musíme ukázať, v čom majú 3D tlačiarne už teraz nákladovú výhodu. Týka sa to najmä optimalizovaných a tvarovo zložitých dielov s voštinovou štruktúrou. Ide aj o zložité komponenty vytlačené z jedného kusu. Nevyžadujú si dodatočnú montáž. Spoločnosť tak nielenže ušetrí drahú a vzácnu pracovnú silu, ale aj výrazne zníži hmotnosť dielov, zlepší mechanickú odolnosť a celkovo urýchli výrobu finálnych produktov. K obrovskej úspore dochádza aj v oblasti logistiky, keď si jednotlivé závody v skupine alebo dodávatelia, ktorí vlastnia rovnakú aditívnu technológiu, len navzájom posielajú výrobné údaje a môžu okamžite začať vyrábať.

Aké parametre treba zohľadniť pri výpočte nákladov spojených s dávkovou aditívnou výrobou?

V prípade stolových 3D tlačiarní, kde je počiatočná investícia do HW nízka, je výpočet pomerne jednoduchý. Ide najmä o spotrebovaný materiál v kubických centimetroch a čas tlače. Pokiaľ ide o náklady spojené s výrobou na priemyselných 3D tlačiarňach, výpočet je zložitejší a vstupuje doň viac premenných. Musíme zohľadniť nákupnú cenu zariadení a príslušenstva vrátane softvéru na efektívnu prípravu a riadenie výroby. Ak má zariadenie zvládnuť nielen rýchlu výrobu prototypov, ale aj hromadnú výrobu aj v režime 24/7, kalkulujeme náklady na spoľahlivú servisnú podporu.

Logicky započítavame aj čas 3D tlače, spotrebu materiálu a geometriu dielov. Pri práškových technológiách navyše do výpočtu vstupuje tzv. hustota balenia - percento tlačového priestoru vyplneného vytlačenými dielmi. Inými slovami, keď je hustota balenia 10 percent, znamená to, že jedna desatina stavebného materiálu sa premení na vytlačené diely. Zvyšný materiál sa opätovne použije na ďalšiu výrobu, a to buď úplne (v prípade technológie MJF), alebo čiastočne (v prípade technológie SLS). Ak si vytlačený diel ešte vyžaduje povrchovú úpravu vo forme lakovania, lazúrovania alebo naparovania, bude to mať tiež vplyv na celkové náklady na výrobu konkrétneho dielu.

Všetky uvedené procesy, ktoré vstupujú do výpočtu, však možno výrazne automatizovať, a tým ďalej znížiť výrobné náklady konkrétnych dielov alebo finálnych výrobkov v porovnaní s konvenčnými výrobnými metódami.

Možnosti využitia priemyselnej 3D tlače vo firmách

V praxi vieme klientom poradiť, ktoré výrobné procesy doplniť alebo nahradiť 3D tlačou. Po obdržaní ich 3D modelu vieme poskytnúť kompletnú analýzu nákladov na výrobu na 3D tlačiarni. Na základe týchto výpočtov si môžu urobiť vlastnú kalkuláciu a rozhodnúť sa, či sa im viac oplatí vlastniť alebo prenajať 3D tlačiareň. Vlastná 3D tlač sa môže použiť aj na overenie aditívnej výroby s tým, že o niekoľko rokov spoločnosť dospeje k záveru, že priemyselná 3D tlačiareň už pre ňu nie je plne rentabilná. Stále však môže nastať situácia, že investícia do priemyselnej 3D tlače nebude pre niektoré projekty rentabilná a tradičné výrobné technológie sú stále výhodnejšie.

Okrem samotnej inštalácie tlačiarne pomáhame aj s financovaním nákupu a prevádzky zariadenia. Naším cieľom je poskytnúť cenné informácie o dostupných nástrojoch financovania a v niektorých prípadoch vás nasmerovať na grantové spoločnosti, ktoré majú skúsenosti s financovaním inovatívnych technológií.