Ako môže kovová 3D tlač vyriešiť problém výroby zložitých štruktúr foriem?

1, Flexibilný okruh chladiacej vody, ktorý rieši hlavný problém so vstrekovaním
Rýchlosť výroby a kvalita výrobkov závisí od toho, ako dobre sa vstrekovacie formy ochladzujú. V tradičných formách sa používajú kanály chladiacej vody s priamym otvorom. Tieto kanáliky sa ťažko lepia na komplikované povrchy dutín, čo spôsobuje príliš veľké lokálne teplotné rozdiely a chyby produktu, ako sú deformácie a značky zmršťovania. Pomocou metód optimalizácie topológie môže kovová 3D tlač vytvoriť konformný kanál chladiacej vody, ktorý dokonale zodpovedá tvaru produktu. To vám umožní kontrolovať teplotu presne tam, kde sa teplo vytvára a kde sa ochladzuje.
Napríklad čas chladenia formy na kľučku dverí auta sa po použití 3D tlačenej konformnej vodnej cesty zmenil z 18 sekúnd na 12 sekúnd. Efektívnosť výroby sa zvýšila o 33% a deformácia produktu klesla z 0,8 mm na 0,2 mm. Miera úspešnosti sa zvýšila z 92 % na 98,5 %. Ešte dôležitejšie je, že tento koncept prekračuje fyzikálne obmedzenia existujúcich metód - v rámci steny jadra formy s hrúbkou 0,5 mm môže byť vytvorený špirálový chladiaci kanál s priemerom 2 mm na vybudovanie trojrozmernej chladiacej siete. Konformný vodný tok na škrupine domáceho spotrebiča vytlačený zariadením iSLM420 spoločnosti Zhongrui Technology zvyšuje životnosť formy o 40 % a znižuje počet trhlín spôsobených tepelnou únavou o 75 %.
2, Inovácia v mriežkovej štruktúre: odľahčenie foriem a kombinovanie rôznych funkcií
Pokiaľ ide o formy na tlakové liatie,-tepelná únava vysokoteplotných zliatinových materiálov je hlavným dôvodom, prečo nevydržia tak dlho, ako by mohli. Kovová 3D tlač využíva biomimetické mriežkové štruktúry, aby boli veci ľahšie, zlepšili sa cesty vedenia tepla a zostali pevné. Forma na tlakové liatie pre konkrétny list leteckého motora využívala mriežkový dizajn TPMS (Trojperiódový minimálne zakrivený povrch). Tým sa znížila hmotnosť jadra formy o 35 % a zdvojnásobila sa jeho odolnosť voči teplotným šokom. Kontinuálny výrobný cyklus sa predĺžil z 5000 na 12000 foriem.
Táto konštrukčná výhoda je obzvlášť dôležitá pri výrobe dielov na izoláciu. Izolačné mezóny v štandardných systémoch horúcich vtokov sú pevné, ale 3D tlač môže vytvoriť duté šesťuholníkové mriežkové mezóny, ktoré sú o 60 % účinnejšie pri zabraňovaní prechodu tepla z deliacej dosky do formy. Tento dizajn znižuje cyklus vstrekovania o 22 % a množstvo energie spotrebovanej vo formách na medicínsky spotrebný materiál o 18 %.
3, Mikroporézny výfukový systém: riešenie priemyselnej výzvy zachytených nedostatkov plynu
Pri vstrekovaní do formy, ak sa plyn z dutiny formy nemôže dostatočne rýchlo uvoľniť, môže to spôsobiť problémy, ako sú plynové pruhy a horenie na povrchu produktu. Tradičné priedušné oceľové vložky majú dva hlavné problémy: po prvé, môžu umožniť prúdenie vzduchu len jedným smerom a po druhé, napätie má tendenciu hromadiť sa v bode, kde sa priedušná oblasť stretáva s hustou oblasťou. Kovová 3D tlač prekračuje tieto limity a môže vytvárať pórovité predmety s viacsmernou priedušnosťou.
Metóda priedušnej ocele tretej{0}}generácie laserovej luminiscencie zlepšuje prístup laserového skenovania a vytvára na povrchu formy hustú priedušnú vrstvu s veľkosťou pórov 0,04 mm. Zároveň vo vnútri formy vytvára trojrozmernú sieť prepojených pórov. Pri aplikácii foriem na prístrojové dosky automobilov tento koncept znižuje mieru defektov zachyteného plynu z 15 % na 0,3 % bez požiadavky na dodatočné výfukové otvory, čím sa zjednodušuje konštrukcia formy. Ešte dôležitejšie je, že 3D tlač môže zabezpečiť, aby priedušné časti a telá foriem spolupracovali, čo znamená, že neexistuje možnosť presakovania švov, ako je tomu pri tradičných postupoch vkladania.
4, Integrovaná výroba zložitých dielov: Zmena hodnotového reťazca spracovania foriem
Pri tradičnej výrobe foriem sa používa technika „samostatné spracovanie + montáž“. To znamená, že dôležité časti, ako sú horúce trysky, naklonené vrchné časti a podložky jadra formy, musia prejsť niekoľkými krokmi. Kovová 3D tlač tvaruje tieto komplikované prvky naraz pomocou myšlienky „integrovanej výroby“. Napríklad systém horúcej trysky rámovej formy určitej značky mobilného telefónu potrebuje 12 dielov, ktoré sa majú zložiť bežným spôsobom. Pomocou 3D tlače môžete vyrobiť celú horúcu trysku s integrovaným prietokovým kanálom a drážkou na inštaláciu vykurovacieho telesa. Čas montáže je skrátený z 8 hodín na 0,5 hodiny a problém lámania spôsobeného tepelnou rozťažnosťou a kontrakciou je úplne vyriešený skrátením švov.
Táto zmena je najvýraznejšia pri výrobe kusov s tenkými stenami. Simulačný program VoxelDance Engineering vyvinutý metódou Manga úspešne vyriešil problém deformácie tlače tenkostenných súčiastok z nehrdzavejúcej ocele 316L (hrúbka steny 0,3 mm) pomocou metódy „kompenzácie deformácie skenovania“. Táto metóda robí diely pre formy na mriežky automobilov presnejšie, od ± 0,5 mm do ± 0,08 mm. Tiež to skracuje dobu výskumu a vývoja o 60 % a zvyšuje využitie materiálu o 45 %.
5, Technologická integrácia: nastavenie novej paradigmy výroby foriem
Kovová 3D tlač neexistuje izolovane, ale je dôkladne pretkaná technológiami, ako je simulačná analýza a inteligentná detekcia. Stroje Zhongrui Technology majú viacvrstvový optimalizovaný systém veterného poľa, ktorý dokáže sledovať teplotné pole práškového lôžka v reálnom čase. Dokáže tiež automaticky zmeniť nastavenia lasera, aby kompenzoval tepelné namáhanie a dosiahol hustotu 99,95 % pre veľké formy (napríklad formy na nárazníky automobilov s rozmermi 1,2 m × 0,8 m). Pomocou nástrojov na analýzu toku môžu dizajnéri vylepšiť usporiadanie kanálov chladiacej vody počas procesu modelovania, čo je uzavretá-opakácia „tlače simulácie dizajnu“.
Pokiaľ ide o prestavbu nákladového modelu, 3D tlač vykazuje jedinečné výhody. Napríklad výroba foriem pre 1 000 kusov stojí tradičnými metódami 280 000 yuanov (180 000 yuanov na vývoj foriem), ale riešenie 3D tlače stojí o 20 % viac na kus, ale nemá žiadne náklady na vývoj formy, čím sa celkové náklady znižujú na 220 000 yuanov. Keď rýchlosť opakovania produktu prekročí štandardnú dobu návratnosti formy (zvyčajne 12 – 18 mesiacov), hospodárnosť 3D tlače sa stáva zreteľnejšou.