Hvernig á að sameina þrívíddarprentun úr málmi og innspýtingarmótun?

一, Meginhugmyndin á bak við tæknilega samþættingu er að fara frá "staðskipti" í "uppfyllingu."
Málmþrívíddarprentun og sprautumótun eru ekki bara tvær tækni sem vinna saman; þau eru blanda af "aukandi framleiðslu" og "frádráttarvinnsla" sem vinna saman að því að bæta skilvirkni og virkni. Eftirfarandi þrjú atriði sýna helstu rökfræði þess:
Stórt skref fram á við í hönnunarfrelsi
Hefðbundin sprautumót eru takmörkuð með vinnsluaðferðum og flókin hönnun eins og samræmdar kælivatnsrásir og innri styrktar rif kallar á sérstakt framleiðslu- og samsetningarferli, sem leiðir til hækkaðs verðs og lengri hringrása. LPBF tækni getur beint prentað samþætt flókin mannvirki með því að bræða málmduft eitt lag í einu. Til dæmis hefur leysitækni skapað þriðju-kynslóð stálferils sem andar, sem getur búið til fjöl-andar mannvirki með 0,04 mm opi í mótum. Þetta leysir vandamálið með því að dæmigerð stálinnlegg sem andar ekki eru mjög góð í að hleypa lofti út.
Að finna rétta jafnvægið milli kostnaðar og hagkvæmni
Það kostar mikið að kaupa búnaðinn fyrir þrívíddarprentun úr málmi, en það getur hjálpað til við að draga úr efnissóun (með efnisnýtingu yfir 90%). Fyrirtæki geta notað þrívíddarprentun til að búa til kjarnavirka þætti móta (svona samræmdar kæliinnsetningar) og hefðbundna vinnslu til að búa til jaðarmannvirki. Þetta lækkar kostnað um mikið. Til dæmis, B&J Specialty notar ProX DMP 300 frá 3D Systems til að prenta innsetningar fyrir bílaleiðslumót. Þetta styttir kælitímann úr 1 mínútu í 40 sekúndur, eykur framleiðslu skilvirkni um 30% og lengir endingu mótsins um 25%.
Fljótar breytingar og gera hluti eftir pöntun
Þrívíddarprentun úr málmi getur fljótt búið til frumgerðir til að prófa og sannprófa á vöruþróunarstigi. Þetta dregur úr kostnaði við að gera breytingar á hönnuninni aftur og aftur. Til dæmis, fyrirtæki sem framleiðir heimilistæki notar LPBF tækni til að búa til innspýtingarmynsturkubba fyrir loftræstingarskeljar. Þetta dregur úr hefðbundinni 12 ferla, 45 daga lotu niður í 12 daga og lækkar samsetningarvillur úr 0,1 mm í 0,02 mm, sem lengir endingu mótsins um 200.000 sinnum.
2, Algeng notkunartilvik: frá því að bæta virkni til að uppfæra iðnaðinn
1. Sveigjanlegt kælikerfi er besta leiðin til að laga vandamál með sprautumótun.
Oftast er kælivatnsrásin í dæmigerðum sprautumótum bein, sem gerir það erfitt að passa við yfirborð vörunnar. Þetta veldur ójafnri kælingu og aflögun vöru. LPBF tæknin getur búið til samræmdan skurð sem passar fullkomlega við lögun hlutarins, sem kælir hann jafnt. Til dæmis:
Mót fyrir bílaleiðslu: Með því að nota Cimatron hugbúnað byggði B&J Specialty samræmda kælivatnsrás sem lækkaði hitastig mótsins úr 132 í 18 gráður á Celsíus, minnkaði rýrnunarhraða vörunnar um 67% og hækkaði afraksturinn í 98%.
Tannlæknafyrirtæki framleiðir ósýnileg tannréttingamót með μ - LPBF tækni, sem hefur prentnákvæmni upp á 2–5 μm. Fínstillingarhönnun jarðfræði bætir einsleitni tannréttingarkraftsdreifingar um 40% og hækkar aðlögunartíðni sjúklings úr 85% í 98%.
2. Til að laga vandamálið af föstum gasi, verður öndunarbyggingin og moldlíkaminn að passa fullkomlega saman.
Ef gasið inni í moldholinu losnar ekki nógu hratt á meðan á sprautumótunarferlinu stendur getur það valdið vandamálum, þar á meðal vörubólum og lélegum samruna. Klassíska aðferðin kallar á að setja andar stál í mótið, en það virkar ekki eins vel þegar uppbyggingin er flókin. LPBF tækni getur prentað gljúp lög sem andar beint á form líkamans. Til dæmis:
Gas-aðstoð mótunarmót: Tiltekið fyrirtæki notar LPBF til að prenta mótskjarna, býr til gljúpt lag neðst á rifplötunni og fellir inn loftræstingarstöng með gljúpu topplagi. Gas þrýstir niður á rifplötunni og efst á loftræstingarstönginni við sprautumótun. Þetta ýtir vörunni í átt að holrúmsyfirborðinu sem losar sig við innra álag og stöðvar rýrnunarlínur á yfirborðinu.
Rafræn mót með mikilli nákvæmni: Framleiðandi 3C vörumóta framleiðir rammamót fyrir farsíma með LPBF. Mótin eru með öndunarbyggingu með 0,04 mm opi á útblásturssvæðinu, sem lækkar innspýtingarþrýstinginn um 30% og lengir endingu myglunnar um 40%.
3. Léttur og hagnýtur samþætting: frá "byggingarhlutum" í "greindar einingar" LPBF tækni styður létta hönnun eins og grindarfyllingu og grindaruppbyggingu, og getur samþætt hagnýtar einingar eins og skynjara og hitaeiningar. 3. Léttur og hagnýtur samþætting: frá "byggingarhlutum" til "snjöllrar: einingar"
Tiltekið fyrirtæki notar álfestingu sem er framleidd af LPBF fyrir nýja rafhlöðupakka þeirra fyrir orkutæki. Festingin er 38% léttari vegna grindarbyggingarinnar og stenst 150% yfirálagspróf, sem eykur svið um 8%.
Snjallt mótakerfi: Læknafyrirtæki setur hitaskynjara í LPBF-prentuð mót svo þeir geti fylgst með hitastigi kælivatnsrásarinnar í rauntíma. Gervigreind reiknirit breyta innspýtingarbreytum á flugu til að gera vöruna 50% stöðugri.
3, Tæknileg vandamál og straumar fyrir framtíðina: Frá „Bylting á einum punkti“ til „vistfræðilegrar endurskipulagningar“
1. Núverandi vandamál: efni, nákvæmni og eftir-vinnsla
Sumt málmduft, þar á meðal koparblendi með sterka hitaleiðni, þarf enn að fínstilla fyrir prentun þannig að þéttleiki og kostnaður sé í jafnvægi.
Yfirborðsgæði og nákvæmni: LPBF prentuð mót þurfa CNC nákvæmni vinnslu eða skothreinsun til að mæta grófleika yfirborðsins (Ra<0.8 μ m) criteria for injection moulding.
Samþætting nokkurra efna: LPBF styður nú aðeins prentun með einu efni í einu. Hins vegar þurfa mót venjulega samsettar byggingar úr mismunandi efnum, eins og hár-hörku stáli og hár-varma-leiðni kopar.
2. Framtíðarstraumar: Samruni tækni og endurskipulagningu umhverfisins
Hybrid verkfæri til að búa til hluti: AXIOM tækni sameinar 3D prentstúta og CNC fræsara til að veita „aukandi frádráttar“ samþætta vinnslu. Þetta dregur úr stærð og kostnaði búnaðarins sem þarf til að vinna verkið.
Snjöll hagræðing ferli: LPBF getur gert ráð fyrir afgangsálagi og aflögun í rauntíma með því að sameina varma vélrænni tengingarlíkön með vélanámsaðferðum. Til dæmis heldur endanlegt frumlíkan Autodesk mismuninum í geisla- og ummáls togafköstum títanblendi hverflanna innan við 5% og gerir það að verkum að þau endast 30% lengur.
Græn framleiðsla og hringlaga hagkerfi: LPBF endurvinnir meira en 85% af dufti sínu, og það losar engan skurðvökva, þannig að það uppfyllir græna framleiðslureglugerð, þar á meðal „kolefnistolla“ ESB. Eitt fyrirtæki lækkaði kostnað við eitt sett af moldefnum um 20% með því að endurvinna duft sem ekki var bráðnað og skima það.