Како комбиновати металну 3Д штампу и бризгање калупа?

一, Главна идеја која стоји иза технолошке интеграције је да се од „замјене“ пређе на „комплементарност“.
Метална 3Д штампа и бризгање нису само две технологије које раде заједно; они су мешавина „адитивне производње“ и „субтрактивне обраде“ која заједно ради на побољшању ефикасности и функционалности. Следеће три ствари показују његову главну логику:
Велики корак напред у слободи дизајна
Конвенционални калупи за бризгање су ограничени методама обраде, а замршени дизајни као што су конформни канали за расхладну воду и унутрашња ребра за ојачање захтевају различите процесе производње и монтаже, што доводи до повишених цена и продужених циклуса. ЛПБФ техника може директно да штампа интегрисане компликоване структуре топљењем металног праха један по слој. На пример, ласерска технологија је створила трећу-генерацију процеса прозрачног челика, који може да направи више{3}}прозрачне структуре са отвором од 0,04 мм у калупима. Ово решава проблем типичних челичних уметака који могу да дишу и који нису баш добри у испуштању ваздуха.
Проналажење праве равнотеже између трошкова и ефикасности
Куповина опреме за металну 3Д штампање кошта много, али може помоћи у смањењу материјалног отпада (са стопом искоришћења материјала од преко 90%). Предузећа могу да користе 3Д штампање да направе основне функционалне елементе калупа (као што су конформни уметци за хлађење) и традиционалну обраду за прављење периферних структура. Ово значајно смањује трошкове. На пример, Б&Ј Специалти користи ПроКс ДМП 300 компаније 3Д Системс за штампање уметака калупа за цевоводе за аутомобиле. Ово скраћује време циклуса хлађења са 1 минута на 40 секунди, повећава ефикасност производње за 30% и продужава век трајања калупа за 25%.
Брзе промене и прављење ствари по наруџбини
Метална 3Д штампа може брзо да направи прототипове калупа за тестирање и верификацију током фазе развоја производа. Ово смањује трошкове уношења измена у дизајн изнова и изнова. На пример, компанија која производи кућне апарате користи ЛПБФ технологију за израду блокова шаблона за бризгање за кућиште клима уређаја. Ово скраћује традиционални циклус од 12 процеса и 45 дана на 12 дана и смањује грешке при монтажи са 0,1 мм на 0,02 мм, што продужава век трајања калупа за 200.000 пута.
2, Уобичајени случајеви употребе: од побољшања функционалности до надоградње индустрије
1. Флексибилни систем за хлађење је најбољи начин да решите проблеме са бризгањем.
Већину времена, круг воде за хлађење у типичним калупима за бризгање је раван, што отежава усклађивање са површином производа. Ово узрокује неравномерно хлађење и деформацију производа. ЛПБФ технологија може да направи конформни канал који савршено одговара облику објекта, који га равномерно хлади. на пример:
Калуп за цевоводе за аутомобиле: Користећи софтвер Циматрон, Б&Ј Специалти је направио конформни круг воде за хлађење који је снизио температуру калупа са 132 на 18 степени Целзијуса, смањио стопу скупљања производа за 67% и подигао принос на 98%.
Стоматолошка компанија прави невидљиве калупе за ортодонтске апарате користећи μ - ЛПБФ технологију, која има прецизност штампе од 2–5 μм. Дизајн оптимизације топологије побољшава хомогеност дистрибуције ортодонтске силе за 40% и подиже стопу адаптације пацијената са 85% на 98%.
2. Да би се решио проблем заробљеног гаса, прозрачна структура и тело калупа морају савршено да се уклапају.
Ако се гас унутар шупљине калупа не ослободи довољно брзо током процеса бризгања, то може изазвати проблеме укључујући мехуриће производа и лошу фузију. Класична метода захтева стављање прозрачног челика у калуп, али не функционише тако добро када је структура компликована. ЛПБФ технологија може штампати порозне, прозрачне слојеве директно на тело калупа. на пример:
Калуп за формирање помоћу гаса{0}}: Одређена компанија користи ЛПБФ за штампање језгара калупа, ствара порозни слој на дну ребрасте плоче и уграђује вентил за вентилацију са порозним горњим слојем. Гас гура доле на ребрасту плочу и врх вентилационе шипке током бризгања. Ово гура производ према површини шупљине, чиме се ослобађа унутрашњег напрезања и зауставља линије скупљања на површини.
Електронски калупи високе прецизности: Произвођач калупа за производе 3Ц прави калупе за оквире мобилних телефона користећи ЛПБФ. Калупи имају прозрачну структуру са отвором од 0,04 мм у издувној области, што смањује притисак убризгавања за 30% и продужава век калупа за 40%.
3. Лагана и функционална интеграција: од „структурних компоненти“ до „интелигентних модула“ ЛПБФ технологија подржава лагани дизајн као што су решеткасто пуњење и решеткаста структура, и може да интегрише функционалне модуле као што су сензори и грејни елементи. 3. Лагана и функционална интеграција: од „структурних компоненти“ до „интелигентних модула: као примери“
Одређена компанија користи држач од легуре алуминијума који је направио ЛПБФ за свој нови енергетски пакет батерија за возила. Носач је 38% лакши због своје решеткасте структуре и пролази тест преоптерећења од 150%, што повећава домет за 8%.
Систем паметних калупа: Медицинска компанија поставља температурне сензоре у ЛПБФ-штампане калупе како би могли да прате температуру кола расхладне воде у реалном времену. АИ алгоритми мењају параметре убризгавања у ходу да би производ учинили 50% доследнијим.
3, Технолошки проблеми и трендови за будућност: од „пробоја у једној тачки“ до „еколошког реструктурирања“
1. Актуелни проблеми: материјали, тачност и накнадна{1}} обрада
Неки метални прах, укључујући легуре бакра са јаком топлотном проводљивошћу, још увек треба да се оптимизују за штампање тако да густина и цена буду избалансирани.
Квалитет површине и тачност: ЛПБФ штампани калупи захтевају ЦНЦ прецизну машинску обраду или глачање да би се задовољила храпавост површине (Ра<0.8 μ m) criteria for injection moulding.
Интеграција неколико материјала: ЛПБФ сада подржава штампање само са једним материјалом у исто време. Међутим, за калупе су обично потребне композитне конструкције направљене од различитих материјала, као што су челик високе{1}}врсте и бакар високе{2}}топлотне-конструкције.
2. Будући трендови: спајање технологија и реструктурирање животне средине
Хибридни алати за прављење ствари: АКСИОМ технологија комбинује 3Д млазнице за штампање и ЦНЦ глодалице да би обезбедила интегрисану обраду „адитивног одузимања“. Ово смањује величину и трошкове опреме потребне за обављање посла.
Паметна оптимизација процеса: ЛПБФ може предвидети заостало напрезање и деформацију у реалном времену комбиновањем модела термичког механичког спајања са методама машинског учења. На пример, Аутодесков модел коначних елемената одржава разлику у радијалним и обимним затезним перформансама лопатица турбине од легуре титанијума унутар 5% и чини да трају 30% дуже.
Зелена производња и циркуларна економија: ЛПБФ рециклира више од 85% свог праха и не испушта никакву течност за сечење, тако да испуњава прописе о зеленој производњи укључујући „царину на угљеник“ ЕУ. Једна компанија је смањила цену једног комплета материјала за калупе за 20% тако што је рециклирала прах који се још није растопио и прегледала га.