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3D打印可否庖代传统模具制造?
作者:管理员    公布于:2018-08-16 11:04:14    笔墨:【】【】【

      模具被誉为“产业之母”,其运用能够追溯到远古时期,正在已往的几十年里,跟着科技反动车轮的滔滔向前,模具制造行业拉开了新的篇章,手艺随之日新月异,为加工制造业做出了伟大的孝敬。现如今,固然世界各地的传统制造业借是以模具为生产主力,然则模具的生长却遭到了的打击。

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       近年来,跟着产业4.0的生长,中国制造业从“制造”背“智造”偏向的发展速度愈来愈敏捷,3D打印手艺已正在我国制造业中得到了普遍应用,可为模具设计和制造供应高效、低成本的支撑。以至跟着3D打印手艺的迅猛生长,正在局部范畴,已逐步最先推翻模具手艺,与之构成间接合作干系。

       据相识,比拟3D打印手艺,传统的模具制造需求更多的步调和工艺,模具消费周期更长。模具制造商推出一种新产品时,正在上市之前,新品需经由过程严苛的国际标准和认证,而浩瀚部件的认证将耗时伟大。这会使新产品正在抢占市场的工夫上处于异常晦气的位置。而3D打印注塑模具则是一种高效的解决方案。着名厂商施耐德电气是这么做的,正在他们的开放性实行室内,应用3D打印手艺制造注塑模具。

       据施耐德相干职员引见,一般状况下,消费一个模具需求几个礼拜到两月之暂,而运用3D打印手艺能够正在几个小时内完成模具原型,而且能够凭据测试效果立刻停止修正。然后注塑出终究的产物样品。这些产物样品能够间接发送认证,而这时候传统模具制造能够仍正在消费傍边,以至正在模具最初肯定之前,3D打印制品便曾经经由过程认证,大大收缩了开辟周期。

      仅正在模具消费周期上,3D打印手艺曾经对传统的模具制造发生了肯定的打击。但是业内专家示意,只管3D打印手艺具有消费周期短、质料便利、成品压力匀称等浩瀚长处,然则3D打印手艺其实不能完整庖代传统的模具制造要领,那是由于3D打印手艺正在消费制造历程中借存在一些题目。

       好比,3D打印手艺是逐层加工获得产物,那固然会收缩模具的消费周期,但同时也会致使模具外面具有台阶纹效应。间接打印的模具也存在相似题目,前期需求机器加工大概喷砂去消弭这些微小的、齿状的边沿。另外,小于1mm的孔必需钻,更大的孔需求扩孔大概钻孔,罗纹特性需求攻丝大概铣削,这些二次处置惩罚正在很大程度上减弱了3D打印模具的速度上风。

       同时,为包管质料活动机能优越,注塑模具需求加热到异常下的温度。铝模和钢模一般阅历500F(260℃)以至更高温度情况,特别正在加工高温塑料,如PEEK和PEI质料时。用金属材质模具消费几千个零件很容易,正在终究量产模具出来前也可作为过渡模具运用。而运用3D打印手艺制造的模具质料一样平常是光敏大概热固性树脂,它们经由过程紫外光大概激光固化。这些塑料模具只管对照硬,然则正在注塑的热轮回条件下损毁异常敏捷。事实上,正在温文情况下3D打印模具一般正在运用100次之内会生效,高温塑料好比聚乙烯和或苯乙烯。对玻璃添补聚碳酸酯和耐高温塑料,以至只能消费几个零件。

       另外,运用3D打印模具的一大缘由是其本钱低。消费级别机加工模具本钱一样平常是20000美圆以至更多,意味着同1000美圆的打印模具是同类对照。然则这个类比其实不平正,打印模具陈本的评价一般只思索质料斲丧,并没有思索野生、装配取安装、放射体系和五金用具。好比ProtoLabsd的铝模具破费1500美圆能够用于消费。若是需求消费更多零件,接纳3D打印模具,每消费50-100个产物便需求从新打印、装配机测试新的模具。另一方面,不思索所运用的塑料,铝模具一般正在消费10000个零件以后仍旧退役优越。因而,正在生产成本上,3D打印并不比传统的模具制造要领更能节约本钱。

       别的,正在产品设计上,传统注塑模具制造的原则及理论曾经有凌驾一个世纪的汗青,行业对其研讨对照透辟,好比拔模斜角必需大于即是5度,以知足大部分铝模要求。3D打印模具注塑塑料零件却面对应战,对塑料模具顶针的数目取安装位置需求分外警惕。正在增添模腔壁厚和低落压力方面,3D打印模具(尤其是下注塑温度)正在某种水平上更加天真。浇口的设想也不同,该当制止运用地道式和点状浇口。间接浇口、扇形浇口、翼形浇口应当增添到一般尺寸的3倍。打印模具内聚合物的活动偏向应当取3D打印线同等,制止粘滞和高压引发的下添补。冷却系统可在一定程度上进步模具的寿命,但不会显着低落打印模具的轮回次数,由于3D打印模具的散热才能不像铝模或钢模那么好。

       综上,3D打印手艺其实不会完整庖代传统的模具制造业的职位。由于3D打印模具正在制品质量、产物本钱和模具设计上取传统模具制造比拟,借存在肯定的缺乏。而且,3D打印也不合适批量消费,消费1件和消费1万件的本钱单价根基靠近,并且3D打印需求的工夫也较长。现在的3D打印手艺只能针对小批量消费周期要求重要的模具消费,大批量的消费借是以传统模具制造为主。

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