3D tlač má veľa spoločného so vstrekovaním. Prostredníctvom tohto článku môžete pochopiť, prečo existujú vstrekovacie formy na 3D tlač a proces ich výroby. 3D tlačové vstrekovacie formy na formovanie budúcnosti
Čo je 3D tlačená vstrekovacia forma?
Vstrekovanie je jedným z najbežnejších výrobných procesov v plastikárskom priemysle. V podstate sa roztavený plast vstrekuje do dutiny formy, nechá sa vytvrdnúť, keď sa ochladí, potom sa forma otvorí a plastová časť sa vyberie. Vstrekovanie sa primárne používa na hromadnú výrobu, pretože má vysoké počiatočné náklady na dizajn, testovanie a nástroje. Samozrejme, jednotková cena dramaticky klesá, čím viac dielov sa vyrába, čo je dôvod a výhoda použitia vstrekovania pre sériovú výrobu.
Prečo použiť 3D tlač?
Samotná vstrekovacia forma je blok kovu s dutinami, ktoré určujú tvar vyrábaného produktu. Formy sa tradične navrhujú a vyrábajú na frézkach s počítačovým numerickým riadením (CNC), ktoré sú veľmi drahé. Keďže formy sú zvyčajne vyrobené z kovov, ako je oceľ a hliník, je ťažké ich po výrobe meniť. Preto vstrekovacie formy pre 3D tlač ponúkajú lacnú a flexibilnú alternatívu.
Ako 3D vytlačiť formu?
1) Spracovanie údajov
3D tlač vstrekovacích foriem sa vykonáva podobným spôsobom ako tlač iných 3D tlačených predmetov:
Vstrekovacie formy sú navrhnuté pomocou softvéru CAD, ako je AutoCAD alebo Fusion 360.
Dizajnové súbory sú uložené vo formáte STL a rozdelené do G-kódu.
2) Pomocou 3D tlačiarne vytlačte formu vrstvu po vrstve.
3) Namontujte formu do kovového rámu a pripravte ju na vstrekovanie.
Materiály pre 3D tlačové vstrekovacie formy vyžadujú výrobky s vysokou pevnosťou a tuhosťou, aby odolali tlaku vytváranému počas procesu vstrekovania. Okrem toho musí byť odolný voči vysokým teplotám.
Nasleduje niekoľko bežne používaných materiálov pre vstrekovacie formy pre 3D tlač:
PETG (polyetyléntereftalát)
ABS (akrylonitril-butadién-styrén)
Nylon (alias polyamid)
PP (polypropylén)
TPE (termoplastický elastomér)
POM (polyoxymetylén, známy ako Delrin alebo Acetal)
3D tlačové vstrekovacie formy je možné vyrobiť pomocou SLM, SLA, FDM, material jetting a SLS. To znamená, že SLA je preferovanou metódou 3D tlače na výrobu vstrekovacích foriem vďaka vysokej rozmerovej presnosti a hladkému povrchu, ktoré sú ideálne pre vstrekovacie formy.
Existuje jedna vec, ktorú by ste mali vedieť o kovových rámoch a ich úlohe vo vstrekovacích formách. Rám poskytuje podporu pre tlak a teplo vznikajúce počas procesu vstrekovania. Pretože kovový rám je možné použiť univerzálne, iba jadro formy je potrebné vytlačiť 3D, takže zmena dizajnu je jednoduchá a flexibilná. V prípade 3D tlače celej formy je však potrebné viac materiálu a dlhšie časy tlače.
Výhody a nevýhody vstrekovacích foriem pre 3D tlač
3D tlač je vynikajúcou možnosťou na výrobu vstrekovacích foriem, ale má aj svoje nevýhody. Nasledujúce porovnanie nezahŕňa kovové formy na 3D tlač.
Výhoda
1. Nízke náklady: Tradičný spôsob výroby vstrekovacích foriem je veľmi drahý a časovo náročný a vyžaduje si presné strojové vybavenie a odborné znalosti od výrobcu foriem. A 3D tlač je lacnejší spôsob výroby foriem. Podľa správ v porovnaní s tradičnou technológiou môžu formy na 3D tlač ušetriť až 80 percent nákladov.
Flexibilita a efektivita: 3D tlač drasticky skracuje čas navrhovania a výroby. Každý, kto má skúsenosti s 3D tlačou, môže vytlačiť formu, a ak s ňou nie je spokojný, jednoducho upravte dizajn a vytlačte inú.
2. Vhodnosť pre malosériovú výrobu: Počiatočné náklady na vstrekovacie formy vyrobené tradičnými metódami, ako je CNC frézovanie, sú vysoké. Preto je nákladovo efektívne len vtedy, ak je výstup dostatočne veľký. Na druhej strane, 3D tlačené formy sú oveľa lacnejšie na výrobu a najlepšie sa používajú na výrobu malého až stredného objemu bez vysokých počiatočných nákladov.
Nevýhody
1. Dlhší čas výroby: Keďže plast má nižšiu tepelnú vodivosť ako kov, 3D tlačeným plastovým formám trvá výroba produktov dlhšie, čím sa predlžuje celkový čas výroby a znižuje sa produktivita.
2. Zmršťovanie: Rovnako ako mnoho iných 3D tlačených predmetov, 3D tlačené vstrekovacie formy sa môžu pri ochladzovaní zmenšovať, čo je bežný problém pri 3D tlači. To môže spôsobiť problémy, keď sa vyžadujú presné rozmery.
3. Slabá štrukturálna integrita: Väčšina foriem pre 3D tlač je vyrobená z plastu, ktorý nedokáže dlhodobo odolávať vysokým teplotám a tlaku. To spôsobuje, že 3D tlačená vstrekovacia forma starne na bránach a zvaroch.
Frontier Research v oblasti 3D tlače vstrekovacej formy
a. Povrchová úprava
3D tlačené vstrekovacie formy sú náchylné na degradáciu pri vysokých teplotách a tlaku. Zlepšenie životnosti povrchu pomocou ochranných náterov je jedným zo spôsobov, ako zabrániť tepelnej degradácii. Nanesenie vrstvy kovov, dusičnanov kovov, keramiky a oxidov na povrch 3D tlačenej vstrekovacej formy zvyšuje jej tepelnú odolnosť a odolnosť proti roztrhnutiu.
b. Tepelne vodivé kompozitné materiály
Tepelná vodivosť je miera schopnosti objektu viesť teplo. Kov vedie teplo lepšie ako plast. Inými slovami, kovy sa môžu ohrievať alebo ochladiť rýchlejšie ako plasty. Keďže 3D tlačené vstrekovacie formy (formy) majú dlhšie fázy ohrevu a chladenia ako CNC formy, majú tiež dlhšie časy cyklu. V danom období je možné vyrobiť len menej výrobkov a výrobné náklady sa v porovnaní s tradičnými kovovými formami zvýšia. Na vyriešenie tohto problému sa do materiálu formy pridávajú tepelne vodivé prísady na zlepšenie procesu vstrekovania. Napríklad nitrid bóru možno pridať do ABS a častice železa do epoxidu.
Kovová vstrekovacia forma pre 3D tlač
Kov vedie teplo lepšie ako plast, tak prečo nie 3D tlač kovových vstrekovacích foriem? S nedávnym vývojom v kovovej 3D tlači sa to tiež začína veľmi používať. Kovová 3D tlač je však stále oveľa drahšia ako plast, takže počiatočné náklady zostávajú vysoké.
Bezpečnostné opatrenia pre vstrekovacie formy pre 3D tlač
Skôr ako začnete tlačiť vstrekovacie formy, zvážte nasledujúce užitočné tipy:
Množstvo tlače: Uistite sa, že viete, koľko ich máte vyrobiť! Majte na pamäti, že vstrekovacie formy na 3D tlač sú len pre malé série (30 až 100, v závislosti od formy). Ak teda plánujete zarobiť tisíce, možno budete chcieť zvážiť bežné formy.
Pridajte uhol úkosu: Pravé uhly môžu sťažiť vyberanie vstrekovaných dielov z formy, preto skúste pridať 2-stupňový uhol úkosu, aby sa objekt ľahšie vysunul.
Ak potrebujete aj túto pohodlnú formu na 3D tlač, môžete kontaktovať spoločnosť JR Technology Company, môžeme vám poskytnúť profesionálne poradenstvo a vysokokvalitné produkty. Kontaktovať nižšie:
Meno kontaktu: Joy
Telefónne číslo: plus 8618682431494
Email:sales@china-3dprinting.com