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3D打印塑料模具能夠順應時代潮流嗎?具體的來了解一下

2020-11-18 06:30:00

許多3D打印支持者聲稱,3D打印對需要開模具的注塑成型是個很好的代替。真的是這樣嗎?下面我們一起去看看大家的意見是怎么樣的?

增材制造(大家所熟知的3D打印)已經給制造業帶來了巨大影響。那些曾經需要幾百美元、耗時幾周的手板件,現在可以早上設計、晚上打印,第二天早上就可以送達客戶手里。

有些公司已經在使用3D打印工藝制造注塑模具。不再需要花費幾個月時間來等待可以用于生產的模具的制造,或者因為下游設計變化導致修改模具的大量金錢投入,或者生產層上的不確定因素。不管是模具驗證還是注塑件小批量生產,都可以快速3D打印模具。如果模具有問題或者需要修改設計,再打印一個并重復驗證或生產就是。真的是這樣么?

這些觀點有一些道理。塑料3D打印的注塑模具有點像我們后院的塑料棚,它比金屬棚便宜,塑料棚搭建速度很快且在低載荷下表現良好。但是如果積雪太多,他們將破裂成一屋的碎片。

3D打印塑料模具能夠順應時代潮流嗎?具體的來了解一下

3D打印模具有自己的一席之地,有些企業在3D打印模具的應用上比較成功。支持者稱3D打印模具比傳統模具加工方式快達90%、便宜達70%。在某些情況下這可能是真實的,但是明白金屬模具相比3D打印塑料模具的優勢/劣勢非常重要。

表面質量:3D打印逐層加工得到零件,這會導致產品表面有臺階紋效應。直接打印的模具也存在類似問題,后期需要機加工或者噴砂來消除這些細小的、齒狀的邊緣。此外,小于1mm的孔必須鉆,更大的孔需要擴孔或者鉆孔,螺紋特征需要攻絲或者銑削。這些二次處理很大程度上削弱了3D打印模具的速度優勢。

尺寸因素:如果你要設計滑板或者塑料工具箱,3D打印模具也許是毫無問題的。零件尺寸限制在10立方英寸(164立方厘米),大致是柚子的尺寸。而且盡管當前的增材設備的精度很高,但是仍然沒法同加工中心和EDM設備比較。后者加工的模腔精度通常達±0.003英寸(0.076mm),零件體積高達59立方英寸,大致是3D打印零件體積的6倍。

高溫環境:為保證材料流動性能良好,注塑模具需要加熱到非常高的溫度。鋁模和鋼模通常經歷500F(260℃)甚至更高溫度環境,尤其在加工高溫塑料,如PEEK和PEI(Ultem)材料。用這些金屬模具生產幾千個零件很容易,在最終量產模具出來前也可作為過渡模具使用。使用SLA或者相似3D打印工藝制造的模具材料一般是光敏或者熱固性樹脂,它們通過紫外光或者激光固化。這些塑料模具盡管比較硬,但是在注塑的熱循環條件下損毀非常迅速。事實上,在溫和環境下3D打印模具通常在使用100次以內會失效,高溫塑料比如聚乙烯和或苯乙烯。對玻璃填充聚碳酸酯和耐高溫塑料,甚至只能生產幾個零件。


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