Produkcja małoseryjna w druku 3D – kiedy ma sens zamiast formy wtryskowej
Pytanie „wtrysk czy druk 3D” pojawia się w każdym projekcie, który wychodzi poza pojedynczy prototyp, ale jeszcze nie osiąga skali masowej.
Odpowiedź zależy głównie od jednej zmiennej – wielkości serii – choć w praktyce liczy się też czas dostępny na uruchomienie produkcji i to, czy projekt jest już zamrożony, czy wciąż może się zmieniać.
Koszt narzędziowania jako punkt zwrotny
Forma wtryskowa pod prosty element kosztuje zwykle od kilku do kilkudziesięciu tysięcy złotych, w zależności od geometrii i liczby gniazd, a jej wykonanie trwa od kilku do kilkunastu tygodni. Ten koszt trzeba rozłożyć na całą serię – im mniejsza partia, tym wyższy jednostkowy koszt narzędziowania przypadający na sztukę. Przy seriach liczących od kilku do kilkuset egzemplarzy druk 3D często wychodzi taniej per sztuka, mimo wyższego kosztu materiału względem wtrysku, po prostu dlatego, że nie trzeba amortyzować formy.
Elastyczność, której nie ma przy wtrysku
Forma wtryskowa zamraża geometrię elementu na cały okres jej użytkowania – każda zmiana konstrukcyjna oznacza kosztowną modyfikację narzędzia albo wykonanie nowego. Przy druku 3D zmiana pliku między jedną partią a kolejną nic nie kosztuje poza czasem projektanta. To istotne przy produktach, które wciąż są rozwijane – pierwsza seria sprzedażowa może posłużyć też jako dodatkowa runda testów rynkowych przed ostatecznym zamrożeniem konstrukcji pod docelową, dużą produkcję.
Praca bez nadzoru jako czynnik czasu realizacji
Przy zamówieniach seryjnych czas oczekiwania zależy nie tylko od samego czasu druku pojedynczej sztuki, ale też od tego, ile godzin na dobę faktycznie pracuje flota drukarek. Pracownia działająca wyłącznie w standardowych godzinach pracy realizuje w ciągu tygodnia znacznie mniej wydruków niż flota pracująca bez przerw. Drukarki przystosowane do pracy 24 godziny na dobę bez obecności operatora – z automatycznym zdejmowaniem wydruku i wznawianiem kolejnego zlecenia – pozwalają realizować serie liczące kilkadziesiąt sztuk w ciągu kilku dni zamiast kilku tygodni. Na tej zasadzie działa produkcja seryjna w 3dpunkt.pl, gdzie flota kontynuuje druk również w nocy i w weekendy.
Kiedy jednak wtrysk wygrywa
Przy seriach liczonych w tysiącach sztuk wtrysk pozostaje tańszy per egzemplarz, a dodatkowo oferuje właściwości materiałowe (np. wypełnienia szklane, dokładniejsze powtarzalności wymiarowe) trudne do osiągnięcia w druku warstwowym. Granica opłacalności zależy od konkretnej geometrii i materiału, ale w praktyce większość projektów, które trafiają do pracowni druku 3D po serię, mieści się w przedziale od kilku do kilkuset sztuk – czyli dokładnie tam, gdzie koszt narzędziowania wtryskowego jeszcze się nie zwraca.
