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3d打印在模具行業有哪些運用

2019-12-16

數控加工是模具製造中最常用的技術。雖然它可以提供高度可靠的結果,但它也是非常昂貴和耗時的。因此許多模具製造企業也在尋找更有效的替代方式。

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目前,3D打印和各種打印材料(塑料、橡膠、複合材料、金屬、蠟、砂)對汽車、航空航天、醫療等諸多行業帶來了極大的便利。許多企業在供應鏈中集成了3D打印,這也包括模具製造。

據泡芙直播app下载网址进入ioses-泡芙直播app下载网址进入ioses下载最新版-泡芙直播app下载网址进入ioses破解版安装-泡芙直播app下载网址进入ioses安卓-泡芙直播app下载网址进入ioses苹果觀察,模具製造的以下幾個方麵可以應用到3D打印技術中:

成型(吹塑、LSR、RTV、EPS、注塑、紙漿模塑、可溶型芯、玻璃纖維模具等)

鑄模(熔模、砂模、旋壓等)

成形(熱成形、金屬液壓成形等)

機械加工、裝配和檢驗(固定夾具、移動夾具、組合夾具等)

機器人末端執行器(夾持器)

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具有3D打印的製造模具具有許多優點:

1.模具生產周期縮短

2.製造成本降低

3.模具設計的改進為最終產品增加了更多的功能

4.優化工具更符合人體工程學,提高了最低性能。

三維打印技術的另一個優點是,它被用來製作形狀跟隨冷卻模具。三維打印技術的自由設計和自由製造的優點,突破了傳統模具加工的技術缺陷,能夠根據模具的形狀設計出具有形狀的冷卻通道。


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圖中綠色部分為注射部分,藍色部分為保形冷卻通道

通過冷卻流道的應用,大大提高了模具的冷卻效率。如果零件的噴射時間為10秒,則噴射時間可減少到6秒。

當然,3D打印並不是一切。在此之前,“中國塑料機械網”分析了3D打印技術的局限性,並對其進行了總結。

1.準確度。如果三維打印模具精度不高,會在表麵產生一層紋理,影響模具的使用。在後期,需要加工或噴砂來消除這些層,從而大大削弱了三維打印模具的速度優勢。

2.3D打印材料不耐高溫。鋁模和鋼模通常需要加熱到260℃或更高。一套金屬模具可以生產上千個零件,沒有任何問題。如果使用光敏樹脂,3D打印材料,製造模具,高溫下的損壞非常迅速。在溫和的環境下,3D打印模具在使用100次內就會失效。對於要求較高的工程材料,3D打印模具隻能生產少量零件。冷卻係統可以在一定程度上加快生產速度,但不會顯著提高3D打印模具的使用壽命。

3.3D打印的成本不低。如果一個工業模具的成本是20000美元,那麽一個類似的3D打印模具的成本是1000美元。然而,這種比較是不公平的。打印模具的成本評估通常隻考慮材料消耗,不考慮人工、裝配等。例如,一家工廠的鋁模采用3D打印技術,每50到100種產品都需要重印,裝配機對新模具進行測試。

另一方麵,鋁模具通常在生產10000個零件後仍能正常使用。因此,在生產成本上,3D打印似乎並不比傳統的模具製造方法更具成本效益。

4.3D打印模具行業經驗不足,缺乏行業標準。在產品設計中,傳統注塑模製的原理已經超過了一個世紀,整個行業進行了更深入的研究,如一定角度必須大於或等於5度,以滿足大多數鋁模要求。然而,三維打印模具的塑料零件麵臨著一些障礙,因此在安裝過程中需要格外小心和反複試驗。

5.3D打印模具難以批量生產。單件生產成本單價接近萬件生產成本單價,3D打印耗時較長。3D打印技術更適合小批量的生產,生產周期需要嚴密的模具生產,大規模生產主要由傳統模具製造。

因此,3D打印在短時間內不會取代傳統的模具製造技術。然而,沒有必要失望,3D打印小批量、定製、縮短開發周期等特點,在製造業中仍占有一席之地。如果3D打印與傳統製造相輔相成,相信它們可以發揮巨大的潛力。

在未來,3D打印注射模將是一個可靠的替代方案。如果模具需要長時間使用,一旦3D打印模具驗證了設計的合理性,下一步就是使用更多的永久性材料製作模具,如鋁或不鏽鋼,因為塑料模具主要用於小批量生產。由於3D打印模具的設計與傳統模具的設計不同,因此在項目時間和預算中應考慮一定數量的模具重新設計和試驗驗證。

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