快速注塑成型工艺技术特点
01外表质量
3D打印逐层加工得到零件,这会致使商品外表有台阶纹效应。直接打印的模具也存在类似疑问,后期需求机加工或许喷砂来消除这些细微的、齿状的边际。此外,小于1mm的孔有必要钻,更大的孔需求扩孔或许钻孔,螺纹特征需求攻丝或许铣削。这些二次处理很大程度上削弱了3D打印模具的速度优势。
02尺度要素
假如你要规划滑板或许塑料东西箱,3D打印模具或许是毫无疑问的。零件尺度约束在10立方英寸(164立方厘米),大致是蜜柚的尺度。并且虽然当时的增材设备的精度很高,可是依然无法同加工基地和EDM设备对比。后者加工的模腔精度一般达±0.003英寸(0.076mm),零件体积高达59立方英寸,大致是3D打印零件体积的6倍。
03高温环境
为确保资料活动性能杰出,注塑模具需求加热到十分高的温度。铝模和钢模一般阅历500F(260℃)乃至更高温度环境,尤其在加工高温塑料,如PEEK和PEI(Ultem)资料。用这些金属模具出产几千个零件很简略,在终究量产模具出来前也可作为过渡模具运用。运用SLA或许类似3D打印技术制造的模具资料一般是光敏或许热固性树脂,它们经过紫外光或许激光固化。这些塑料模具虽然对比硬,可是在注塑的热循环条件下损毁十分迅速。事实上,在温文环境下3D打印模具一般在运用100次以内会失效,高温塑料比方聚乙烯和或苯乙烯。对玻璃填充聚碳酸酯和耐高温塑料,乃至只能出产几个零件。
04对比本钱
运用3D打印模具的一大原始是因为其本钱低。出产等级机加工模具本钱一般是20000美元乃至更多,意味着同1000美元的打印模具是同类对比。可是这个类比并不公平,打印模具陈本的评估一般只思考资料耗费,并没有思考人工、装置与装置、喷发体系和五金用具。比方ProtoLabsd的铝模具花费1500美元能够用于出产。假如需求出产更多零件?选用3D打印模具,你每出产50-100个商品就需求从头打印、装置机测验新的模具。另一方面,不思考所运用的塑料,铝模具一般在出产10000个零件依然执役杰出。
05商品规划
传统注塑模具制造的准则及实践已经有超越一个世纪的前史,职业对其研究对比透彻。3D打印模具却十分新。比方拔模斜角有必要大于等于5度,以满意大部分铝模要求。塑料模具注塑塑料零件却面对挑战,对塑料模具顶针的数量与装置位置需求额外小心。
在添加模腔壁厚和下降压力方面,塑料模具(尤其是高注塑温度)在某种程度上更为灵活。浇口的规划也不一样,应当防止运用地道式和点状浇口。直接浇口、扇形浇口、翼形浇口应当添加到正常尺度的3倍。
打印模具内聚合物的活动方向应当与3D打印线共同,防止粘滞和低压导致的高填充。冷却体系可在必定程度上进步模具的寿数,但不会显着下降打印模具的循环次数,因为塑料模具的散热才能不像铝模或钢模那么好。
机遇
虽然迅速铝模具有很多优势,有些情况下3D打印模具仍会表现重要作用。关于有3D打印机、且有足够时刻探索打印模具怎么在注塑机上作业的厂家,或许他们以为应当直接打印模具。
当然,模具规划师有必要了解怎么制造功用模具,模具的从头规划与制造要花费很多本钱。相关的技术人员与设备也很必要——模具喷砂的机械工人、顶针装置、注塑机操作员等,因为这些参数的设置与传统模具有很大的不一样。
可是等等——为何不用DMLS?为何不直接打印金属模具?DMLS运用激光和精细光学器材在细微金属粉末床上逐层“画”零件,出产的完全细密的商业商品广泛应用于航空、医学范畴。有些人猜测未来铝和模具钢资料的模具或许将直接打印,能供给超高效的随形冷却水道,将很多削减注塑时刻,延伸模具运用寿数。某种程度上,DMLS直接打印模具速度慢且贵重,一般只用于十分小、杂乱的模具,或则加工那些经过传统机加工办法很难制造的模具嵌入物。
实测可靠
总的来说,ProtoLabs以为最佳运用DMLS、SLA或别的3D打印技术做他们擅长的事:打印零件而不是模具。可是,假如满意以下条件,3D打印注塑模具会是个可靠的代替。
1)小批量且相对简略的零件,商品需求对比大的拔模角度。
2)东西与模具规划团队要对3D打印模具的规划准则很熟悉。
3)有加工和装置塑料模具的人员和设备。
终究规划思考要素。假如你需求模具长期运用,一旦3D打印模具验证了规划的合理性,下一步即是选用更为持久的资料制造模具,比方铝或许不锈钢,因为塑料模具首要小批量商品出产运用。因为3D打印模具和传统模具的规划不一样,项目时刻和预算上要思考必定次数的模具重规划和测验。