Confronto dei costi tra stampaggio a iniezione e stampa 3D
Esplora i fattori chiave come tempo di fabbricazione, costo del materiale e la complessità del pezzo, elementi che hanno un impatto sull’aumento o diminuzione dei costi di produzione del tuo pezzo.
Le applicazioni della stampa 3D si stanno espandendo rapidamente proponendo nuovi materiali, nuove tecnologie e processi secondari. La produzione additiva viene ora utilizzata non solo per la prototipazione, ma anche per la produzione di parti in modo da ridurre gli assemblaggi e fabbricare geometrie complesse.
Ad oggi, lo stampaggio a iniezione rimane il processo di riferimento per la produzione di pezzi economici per quantità che vanno da 50 a oltre un milione. Un futuro in cui la stampa 3D sostituirà lo stampaggio a iniezione sembra ancora essere lontano, ma oggi le due cose funzionano magnificamente in sintonia. Sebbene la stampa 3D sia spesso pubblicizzata come un servizio di punta per la prototipazione, i costi diventano tendenzialmente alti quando si passa ai volumi di produzione importanti. Ed è proprio qui che entra in gioco lo stampaggio a iniezione.
Come decidere quale processo di fabbricazione è quello più adatto al vostro progetto? Iniziamo con un'analisi dei principali driver in termini di costi per entrambi i servizi di produzione.
Lavoro di post processo
Il tempo di fabbricazione e il post processing sono due dei principali fattori che influiscono sui costi. Determinare come snellire il progetto o rinunciare a finiture non necessarie consente di ridurre notevolmente il costo dei componenti.
Stampa 3D
Tempo di fabbricazione: Un tempo di fabbricazione più lungo significa un pezzo più costoso. Prendiamo ad esempio un cubo solido. Pur essendo un pezzo semplice, la stampa del cubo condensato strato per strato richiederebbe più tempo che se l'interno del cubo utilizzasse un design reticolato, che richiede meno materiale e quindi meno tempo di lavorazione. Anche le strutture di supporto necessarie durante il processo di stampa aumentano il tempo e il costo di lavorazione.
Costo dei materiali: A seconda della tecnologia, i materiali per la stampa 3D possono comportare costi aggiuntivi. Mentre la sinterizzazione laser diretta dei metalli (DMLS) ricicla tutte le polveri inutilizzate, un processo come la sinterizzazione laser selettiva (SLS) utilizza un processo a base di polveri polimeriche che non consente il riciclo, aumentando i costi.
Post-processo: Necessari per quasi tutte le parti stampate in 3D, questi processi rafforzano le parti, migliorano l'aspetto estetico e altro ancora, ma richiedono anche un lavoro manuale che può richiedere molto tempo. Ogni servizio di stampa 3D include i costi della post-elaborazione necessaria.
Stampaggio a iniezione
Complessità del pezzo: I requisiti di progettazione possono portare a un pezzo più complesso con lo stampaggio a iniezione. L'analisi di fattibilità (DFM) è fondamentale per identificare le modifiche che riducono i costi. Ad esempio, un pezzo piccolo non si traduce automaticamente in uno stampo di dimensioni inferiori. Se il progetto del pezzo richiede un sottosquadro o un movimento laterale, le dimensioni del portastampo (e il relativo costo) aumentano in modo significativo.
Tempo di progettazione
Per gli ingegneri, sempre più sotto pressione per portare i prodotti sul mercato, il tempo è denaro. L'iterazione rapida è fondamentale per abbreviare i tempi di perfezionamento del progetto e passare dall'idea alla parte finale. Ecco perché i nostri clienti iniziano con la stampa 3D durante il processo di prototipazione, per poi passare allo stampaggio a iniezione una volta che il pezzo è pronto per produrre volumi più importanti.
L'iterazione del prodotto con la stampa 3D è più veloce e meno costosa rispetto allo stampaggio a iniezione. Se si identifica un difetto di progettazione una volta stampato un pezzo in 3D, il file CAD può essere facilmente modificato e caricato con un'altra iterazione stampata e inviata in pochi giorni. Lo stampaggio a iniezione richiede una spesa significativa per ogni modifica del progetto, a causa della rielaborazione dello stampo. Inoltre, lo stampaggio a iniezione di solito richiede un maggiore lavoro di progettazione iniziale, poiché la creazione di uno stampo può essere un processo complesso con molti fattori da considerare.
Le modifiche al design del pezzo stampato richiedono la rielaborazione dello stampo.
Allestimento e stampi
I costi di allestimento e degli stampi sono un'altra area in cui la stampa 3D è nettamente vincente, in quanto non richiede investimenti in nessuno dei due settori. Lo stampaggio a iniezione, invece, comporta dei costi di attrezzaggio e un costo di allestimento per ogni serie di pezzi stampati.
Prezzo del pezzo
In questo caso lo stampaggio a iniezione ha un vantaggio rispetto alla stampa 3d. Il prezzo del pezzo per lo stampaggio a iniezione sarà significativamente più basso rispetto alla stampa 3D . Ogni pezzo che esce dallo stampo sarà più conveniente, non appena si raggiungono quantità tali da ammortizzare l'investimento iniziale.
Fortunatamente, i nostri Application Engineers sono esperti nell'aiutare i nostri clienti a determinare se i risparmi sui prezzi dei pezzi giustificano i costi iniziali dello stampaggio a iniezione.
Le opzioni di finitura, come il vapour smoothing (illustrato sopra), aggiungono molti benefici estetici e di performance ai pezzi stampati. È sufficiente tenere presente i costi aggiuntivi che comporta la finitura per valutare se l'investimento vale la pena.
Post-elaborazione
Indipendentemente dalla tecnologia scelta, quasi tutte le parti stampate in 3D richiedono un’attività di post-elaborazione. I processi obbligatori dopo la stampa di una parte, includono la rimozione delle strutture di supporto o della resina in eccesso, a seconda della tecnologia scelta. L'aggiunta di opzioni di post-elaborazione, come il vapour smoothing, che migliorano la resistenza e l'estetica, è stato fondamentale per espandere le applicazioni della produzione additiva, ma ognuna di esse comporta una spesa aggiuntiva.
Lo stampaggio a iniezione, invece, prevede più di 100 materiali termoplastici e termoindurenti che vengono stampati con finiture di alta qualità adatte alla produzione. I processi di finitura sono disponibili per texturizzare lo stampo, aggiungere inserti filettati, incidere al laser e altro ancora, ma non sono necessari per la durata e la finitura del pezzo.
STAMPAGGIO A INIEIZIONE: differenza tra Prototipazione e produzione on-demand
Lo stampaggio a iniezione è un'opzione valida da considerare anche nella fase di prototipazione. Protolabs utilizza uno stampo in alluminio a cavità singola che può produrre centinaia di pezzi e può essere consegnato in genere in una settimana o meno. I nostri clienti scelgono spesso la prototipazione con stampaggio a iniezione se hanno bisogno di completare iterazioni di progetto o di testare un materiale specifico, nonché di valutare compromessi di costo o di producibilità.
Una volta superata la fase di prototipazione, i nostri clienti passano spesso alla produzione on-demand, producendo pezzi stampati a iniezione alla velocità dei Protolabs. Lo stampaggio a iniezione on-demand con noi vi permette di soddisfare le esigenze di inventario senza quantità minime d'ordine e offre flessibilità alla catena di fornitura attraverso bridge tooling, produzione just-in-time o strategie di doppio approvvigionamento.
Scopri di più sulla prototipazione e sulla produzione on-demand per lo stampaggio a iniezione.