1. Yleinen toteutettavuus
Prototyyppisijoitusvalu on erittäin mahdollista, kun tavoitteena on validoida monimutkainen metalliosa nopeasti, ennen kuin sitoutuu kovaan työkaluun tai suuriin tuotantomääriin.
Investointivaluteollisuus on omaksunut laajalti hybridistrategioita, joita käytetään 3D-painetut vaha- tai muovikuviot,
erityisesti siksi, että ne voivat lyhentää ensimmäisen artikkelin toimitusaikaa, pienemmät kustannukset pienikokoisille osille, ja mahdollistavat enemmän geometrisen monimutkaisuuden kuin perinteiset työkaluohjatut reitit.
Se sanoi, toteutettavuus ei ole yleispätevä.
Prototyyppi-investointivalu on järkevintä, kun osan geometria, tavoitemäärä, ja pätevöintitaakka oikeuttavat valuprosessin CNC-koneistuksen sijaan, lisäainevalmistus, tai yksinkertaisempi prototyyppireitti.
Toisin sanoen, se on usein erinomainen vastaus monimutkaiset lähes verkon muotoiset metalliprototyypit, mutta ei aina halvin tai nopein vastaus jokaiseen osaan.
Tämä on johtopäätös julkaistusta läpimenoajasta, maksaa, ja prosessin hallinnan kompromisseja, jotka ovat raportoineet investointien valuteollisuuden lähteistä.
2. Kustannusten toteutettavuus
Kustannusten näkökulmasta, prototyyppi-investointivalu on houkutteleva, koska se voi poistaa kovan työkalun tarpeen tai vähentää sitä varhaisessa kehitysvaiheessa.
Teollisuuden konferenssimateriaalissa todetaan, että painetut vaha-/muovikuviot voivat lyhentää merkittävästi ensimmäisen tuotteen toimitusaikaa ja pienentää pienimääräisten osien kustannuksia,
ja että joissakin valimoissa painettujen kuvioiden vuosikustannukset voivat jopa lähestyä tavanomaisten kovien työkalujen kustannuksia, mikä tarkoittaa, että taloudellinen crossover riippuu voimakkaasti volyymista ja mallistrategiasta.
Kustannuskuva paranee, kun prototyyppi on niin monimutkainen, että koneistus vaatisi monia asetuksia, tai kun suunnittelu sisältää sisäisiä kanavia tai yhdistelmiä ominaisuuksia, jotka muutoin vaatisivat kokoonpanoa.
Investointivalukirjallisuus korostaa monimutkaisten sisäisten geometrioiden ja vähentyneen loppupään koneistuksen arvoa prosessin tärkeimpänä eduna..
Toisaalta, kustannukset voivat nousta nopeasti, kun projekti vaatii erittäin tiukkoja toleransseja, epätavallisen tiukat pintakäsittelyvaatimukset, laaja NDT, tai yksityiskohtaista sertifikaattia.
Alan konsensus toteaa, että poikkeuksellisen pienet toleranssit lisäävät valukustannuksia, että kiillotettu tai erikoispinnan viimeistely lisää kustannuksia ja se tulee määrittää vain tarvittaessa, ja että sertifiointi ja testipalkit lisäävät myös suoria ja epäsuoria kuluja.
3. Syklin toteutettavuus
Prototyyppisijoitusvalu on erityisen vahvaa sykliajalla, kun perinteinen työkalupolku olisi hidas.
Ilman kiinteitä työkaluja, ydinmuotin suunnittelu- ja valmistussykli voidaan eliminoida, ja prototyyppikeraamiset ytimet voidaan valmistaa suhteellisen lyhyellä aikataululla.
Yksi mainittu esimerkki saavutti lopulliset mitta- ja viimeistelystandardit ja oli valmis valuttavaksi 39 päivää suunnittelun suunnittelusta; toinen vaaditaan a 5-kuukauden kokonaiskierto suunnittelusta valututkintoon.
Syklietu on merkityksellisin varhaisessa kehitysvaiheessa, jossa päätavoitteena on saada fyysisesti edustava osa testiin mahdollisimman nopeasti.
Alan lähteet raportoivat myös, että lyhyen aikavälin investointivalu painettuja vaha-/muovikuvioita käyttäen on otettu laajalti käyttöön ja että nämä lähestymistavat voivat lyhentää merkittävästi ensimmäisen esineen valun läpimenoaikaa..
Kuitenkin, syklin hyöty ei ole automaattinen.
Samat lähteet korostavat, että onnistunut kehitys edellyttää tiivistä integraatiota ytimen välillä, valun suunnittelu, ja valmistusprosessi.
Kun integraatio on heikko, kehitys voi pikemminkin hidastua kuin kiihtyä.
4. Tekniset rajoitukset ja käytännön rajoitukset
Suurimmat rajoitukset ovat geometrisia, laatuun liittyvää, ja spesifikaatioihin liittyviä.
Painettu kuviointi tuo mukanaan jonkin verran pinnan karheutta ja porrasaskelmaa, ja mittasäätöjä tarvitaan usein siirryttäessä painetuista vahoista koviin työkaluihin.
Ne eivät ole kohtalokkaita puutteita, mutta ne ovat todellisia teknisiä rajoitteita, jotka vaikuttavat prototyyppien valmiuksiin.
Pinnan viimeistely on toinen tärkeä rajoite. Investointivalulla voidaan tuottaa hyviä pintoja, mutta tarkat viimeistelyvaatimukset on hallittava huolellisesti,
koska erityiset viimeistelytoimenpiteet lisäävät kustannuksia ja koska pinnan viimeistelyä koskevat odotukset voivat tulla rajoittaviksi, varsinkin kun kyseessä ovat sisäiset ominaisuudet.
Alan konsensus toteaa myös, että pinnan viimeistelystandardit ja visuaaliset hyväksymiskriteerit voivat olla erityisen vaativia, ja että pinnan viimeistelyvaatimukset voivat estää lisäainevalmistukseen perustuvat lähestymistavat joidenkin sisäisten ominaisuuksien osalta.
Mitattoleranssi on mahdollinen, mutta se ei ole rajaton.
Valimoohjeissa todetaan, että erittäin läheiset toleranssit voidaan saavuttaa vain silloin, kun se on todella tarpeen, ja ne lisäävät kustannuksia.
Suunnittelutasolla, investointi-valuohjaus korostaa myös seinämän paksuuden säätelyä, välttää ongelmallisia ala- ja ulkonemia, ja kunnioittaa prosessin täyttö- ja kuorenpoistorajoituksia.
Myös tarkastus ja pätevyys voivat muodostua pullonkaulaksi.
Alan konsensus korostaa, että testitangot ovat kalliita, että sertifiointisuunnitelmat tulee sopia etukäteen, ja että jäljitettävyys ja varmenteiden yksityiskohdat voivat vaikuttaa olennaisesti sekä kustannuksiin että toimitusaikaan.
Prototyyppiohjelmissa, tämä tarkoittaa, että "prototyyppi" saattaa viivästyä, ei itse valu, vaan sen ympärillä oleva pätevyyspaketti.
5. Suunnittelu ja volyymiriippuvuus
Prototyyppisijoitusvalu on toteutettavissa parhaiten, kun kappale on geometrisesti niin monimutkainen, että valu luo aitoa arvoa.
Tämä sisältää alennukset, sokeita reikiä, kulmikkaat käytävät, ja ohuet tai lujitetut muodot, joita on vaikea tai kallista työstää perinteisesti.
Sijoitusvaluohjeissa todetaan nimenomaisesti, että prosessi pystyy käsittelemään monia muotoja, joita on mahdoton työstää tai jotka eivät ole tarpeeksi tarkkoja hiekkavalussa.
Se on vähemmän houkutteleva, kun prototyyppi on yksinkertainen prismaattinen osa, kun toleranssit ovat erittäin tiukat kaikissa ominaisuuksissa, tai kun osa voidaan tehdä nopeammin ja halvemmalla CNC-työstyksellä.
Painettuja muovikuvioita koskeva kirjallisuus osoittaa myös, että geometriset rajoitukset voivat joissakin tapauksissa vähentää käytännön läpimenoaikahyötyä, ja että perinteisten kuvioiden ja ydinlaatikoiden CNC-työstö voi pysyä erittäin kustannuskilpailukykyisenä.
6. Bottom Line toteutettavuus
Prototyyppisijoitusvalu on erittäin mahdollista kehitystyökalu, erityisesti monimutkaisille metalliosille, jotka tarvitsevat nopean ensimmäisen tuotteen, realistinen materiaalikäyttäytyminen, ja lähes verkon muotoinen geometria.
Se on houkuttelevin, kun se auttaa kokoamaan useita koneistus- ja kokoonpanovaiheita yhdeksi valukomponentiksi ja kun prototyypin arvo on validointitoiminnossa., sovi, virtaus, tai rakenteellista käyttäytymistä täydellisen kosmeettisen viimeistelyn sijaan.
Käytännön sääntö on yksinkertainen: mitä monimutkaisempi geometria ja sitä suurempi varhaisen validoinnin arvo, sitä vahvempi on prototyyppiinvestointivalu.
Mitä enemmän projektia hallitsevat äärimmäiset viimeistelyvaatimukset, erittäin tiukat toleranssit, tai raskas sertifiointitaakka, sitä enemmän kustannus- ja aikatauluedut pienenevät.
Tämä on keskeinen toteutettavuusjako.
