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3D打印，，，，urethane casting，，，，and注射成型: they’re each suited to different stages of the product development and production process, but how do you know when to use each one? A few factors go into this decision: cost, lead time, and quality. In this article, we’ll discuss indirect and direct costs and lead times for an example part, then compare these factors so you can better understand how to reduce your manufacturing costs.
3D打印
3D打印是经常与“添加剂制造”互换使用的术语，是指各种过程。这些包括：
- Fused deposition modeling (FDM)
- 选择性激光烧结（SLS）
- 立体光刻（SLA）
- 多喷融合（MJF）
- polyjet
每个过程都有其优势和缺点，但所有过程都提供了制作零件的快速方法。
Once a 3D design is ready to go, a part can be made in a matter of hours. This makes 3D printing ideal for early prototyping and proof of concept work. And many engineers start making 3D printed prototypes while the designs are being finalized — which helps minimize potentially costly engineering changes when转向更高的生产方法。如果您使用SLS之类的方法，则3D打印甚至可以用于某些功能测试。
但是，大多数3D打印的生产运行均未超过100个零件，这既是由于一部分到一部分的差异，又有较高数量的每零件成本。
聚氨酯铸件
当您确实发现自己需要生产更多零件时，尿烷铸造是合乎逻辑的下一步。尿电烷铸造（也称为室温硫化（RTV）成型）使用在室温下固化的硅树脂模具（衍生自3D印刷零件）。这些模具充满了聚氨酯材料以创建零件。模具很快制作，每个模具最多可以弥补20个零件。尿电烷铸造是生产多达几百个零件的好过程。在这个数字之上，创建更多主模式和其他工具的费用变得太成本了。
注射成型
注射成型是生产在数量方面的飞跃，许多人认为，一旦您需要成千上万个零件，就只有注射模具才有意义。尽管与3D打印相比，要获得第一零件需要更长的时间，但切换到比您想象的要早得多。尽管如此，您仍然必须设计和加工注射模具，该注射模具通常是由钢制成的。这种模具生产过程增加了设计的成本，因为用来制造这些模具的钢和正确的加工并不便宜。
但是，在某个时候，切换到注塑成型变得值得，零件由强大的压力机在几秒钟内制造。一个模具可用于多达一百万个零件！您绝对不想等待3D打印一百万个零件。
那么，何时开始注射成型实际上有意义？让我们看一些数字并找出答案。
比较成本
在此表中，我们正在研究这三种不同的制造方法，并比较数量，单位成本和时间。在低卷下，3D打印是最有意义的，最快的交货时间和最低的价格。
3D打印成本
您可以看到，尽管3D打印零件的单位成本随着数量的增加而略有减少，但在一定点后它会降低。3D打印交货时间在大约50个零件后也开始增加，成本在很大程度上取决于3D打印过程的类型。MJF（Multijet Fusion）的单位价格持续下降，直到数量达到500个单位，而交货时间仍然只有6天。
When 3D printing there are also other considerations besides cost and lead time. A common goal when making a larger quantity of parts is to do testing on these parts. MJF uses Nylon, which may have very different properties from the plastic material you’ll ultimately use. And for testing, it makes sense to use the same material as the final product.
与3D打印相比，尿电烷铸造提供了更广泛的材料和更高的结构完整性，使每零件的额外价值值得多花几美元，以确保您的测试准确。
聚氨酯铸件Costs
Once you begin urethane casting, it quickly becomes more cost-effective to move on to injection molding. The unit cost in our example includes the tooling cost, casting cost, and finishing cost. So, a realistic maximum quantity for urethane casting is 300 parts, though, with improvements in injection molding tooling production, it’s most often used to make between 20-100 parts for testing.
注射成型涉及制造模具工具的较大前期成本，但重要的是要记住，在生产的大量零件上，成本可以迅速摊销。
注射成型成本
Keep in mind that different companies account for tooling costs differently. Some simply eat this cost upfront, but it’s common to take the total tool life and amortize the cost of the tooling over the production quantity and add it to the unit price.
例如：工具成本为10,000美元，工具寿命为100,000辆。摊销成本为$ 10,000 / 100,000 = $ 0.10，因此将$ 0.10添加到单位价格中。
查看我们的示例表时，注射成型在大约500个零件下变得具有成本效益。每个零件的价格都比3D打印的零件贵五美元，但是该部分的质量使得它值得。此外，该零件将使用最终的材料和生产过程制作，因此您可以在早期获得一些重要的见解，并准备根据需要进行无缝扩展生产。
底线
这项练习的最大收获是，您应该比预期的早更早地切换到注射造型。尤其如此，因为使用虚构的注射成型的交货时间仅为两周。两周比设计和制造钢工具所需的平均时间要快得多，对于其他制造商来说，这可能需要几个月的时间。当注射模压零件与这些零件一样易于访问时，更早而不是稍后开始注射成型是不费吹灰之力的。
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