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東莞大江電子-[小批量產(chǎn)!3D打印注塑模具,全產(chǎn)業(yè)知識(shí)點(diǎn)都在這里]

所屬分類:行業(yè)資訊 點(diǎn)擊次數(shù):784 添加時(shí)間:2022-11-10

東莞大江電子-[小批量產(chǎn)!3D打印注塑模具,全產(chǎn)業(yè)知識(shí)點(diǎn)都在這里]

3D打印與注塑成型有很多的關(guān)系。通過本文,你可以了解為什么存在3D打印的注射模具,以及制作的工藝過程。

3D打印注塑模具,塑造未來
要了解什么是3D打印的注塑模具,我們從常規(guī)的注塑成型開始。
注射成型是塑料工業(yè)中最常見的制造工藝之一。本質(zhì)上,將熔融塑料注入模具型腔中,使其在冷卻時(shí)變硬,然后打開模具并取出塑料件。
注塑成型主要用于批量生產(chǎn),因?yàn)樗谠O(shè)計(jì)、測(cè)試和加工方面的前期成本很高。當(dāng)然,所生產(chǎn)的零件越多,單價(jià)就會(huì)急劇下降,這就是使用注射成型進(jìn)行批量生產(chǎn)的原因和優(yōu)勢(shì)。

為什么要進(jìn)行3D打???
注塑模具本身是帶有型腔的金屬塊,這些型腔決定了所制成產(chǎn)品的形狀。傳統(tǒng)上,模具是通過計(jì)算機(jī)數(shù)控(CNC)銑床設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的,非常昂貴。
由于模具通常是由鋼和鋁等金屬制成的,因此一旦生產(chǎn)出來就很難改變。因此,3D打印注塑模具提供了一種便宜而靈活的替代方案。
讓我們看一下如何實(shí)際打印3D注射模具,利弊,3D打印注射模具的新發(fā)展,以及最后打印的技巧。
注意:雖然3D打印注塑模具很多人都可以做,但實(shí)際使用過程中,可能需要更多的精力和設(shè)備。當(dāng)然,也可以使用專業(yè)的3D打印服務(wù)。

如何3D打印模具?
數(shù)據(jù)處理
3D打印注模與打印其他3D打印對(duì)象的方式類似:
注塑模具是使用CAD軟件設(shè)計(jì)的,例如AutoCAD  或Fusion 360。
設(shè)計(jì)文件以STL格式保存,并切片成G代碼。
使用3D打印機(jī)逐層打印模具。
將模具安裝到金屬框架中,并準(zhǔn)備進(jìn)行注塑。

3D打印注塑模具的材料
既然已經(jīng)介紹了進(jìn)行3D打印注塑模具的基本過程,那么讓看一下可以使用哪些材料。
一般來說,您需要具有高強(qiáng)度和剛度的產(chǎn)品來承受注射過程中產(chǎn)生的壓力。而且,它將需要具有耐高溫。
以下是用于3D打印注塑模具的幾種常用材料:
PETG(聚對(duì)苯二甲酸乙二酯)
ABS(丙烯腈丁二烯苯乙烯)
尼龍(又名聚酰胺)
PP(聚丙烯)
TPE(熱塑性彈性體)
POM(聚甲醛,又名Delrin或乙縮醛)
可以使用SLM、SLA、FDM、材料噴射和SLS完成3D打印注塑模具  。也就是說,由于高尺寸精度和光滑的表面非常適合注塑模具,因此SLA是生產(chǎn)注塑模具的首選3D打印方法。
關(guān)于金屬框架及其在注塑模具中的作用,您應(yīng)該了解一件事??蚣転樽⑺苓^程中產(chǎn)生的壓力和熱量提供支撐。由于金屬框架可以普遍使用,因此僅模具的模芯部分需要進(jìn)行3D打印,因此更改設(shè)計(jì)既輕松又靈活。但是,在整個(gè)模具進(jìn)行3D打印的情況下,需要更多的材料和更長的打印時(shí)間。

3D打印注塑模具優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)
3D打印是生產(chǎn)注塑模具的絕佳選擇,但也有其缺點(diǎn)。南極熊3D打印網(wǎng)特別提示,以下比較排除了金屬3D打印模具。
優(yōu)點(diǎn)
低成本:生產(chǎn)注塑模具的傳統(tǒng)方法非常昂貴且耗時(shí),需要模具制造商的精密機(jī)械和專業(yè)知識(shí)。而3D打印是一種更便宜的制造模具的方法。據(jù)報(bào)道,與傳統(tǒng)技術(shù)相比,3D打印模具最多可節(jié)省80%的成本。
靈活性和效率:3D打印大大減少了設(shè)計(jì)和生產(chǎn)時(shí)間。任何具有3D打印經(jīng)驗(yàn)的人都可以打印模具,如果對(duì)它不滿意,可以簡單地調(diào)整設(shè)計(jì)并打印另一個(gè)。
小批量生產(chǎn)的適用性:采用傳統(tǒng)方法(例如CNC銑削)制成的注塑模具的初始成本很高。因此,只有當(dāng)產(chǎn)量足夠大時(shí),才合算。另一方面,3D打印模具的制造成本要便宜得多,而且如果沒有初期高昂的前期成本,則最好使用3D打印模具來完成中小批量生產(chǎn)。
缺點(diǎn)
更長的生產(chǎn)時(shí)間:  由于塑料的導(dǎo)熱系數(shù)比金屬低,因此3D打印的塑料模具生產(chǎn)產(chǎn)品所需的時(shí)間更長,從而延長了整體生產(chǎn)時(shí)間并降低了生產(chǎn)率。
收縮:像許多其他3D打印對(duì)象一樣,冷卻時(shí)3D打印的注射??赡軙?huì)收縮,這是3D打印中的常見問題。當(dāng)需要精確尺寸時(shí),這可能會(huì)帶來問題。
結(jié)構(gòu)完整性較弱:  大多數(shù)3D打印模具均由塑料制成,無法長時(shí)間承受高溫和高壓。這會(huì)導(dǎo)致3D打印的注塑模具在澆口和焊縫處老化。

3D打印注塑模具的前沿研究
我們一起來看看3D打印注塑模具領(lǐng)域的一些最新進(jìn)展。
表面涂層
3D打印的注塑模具在高溫和高壓下易于降解。用保護(hù)涂層改善表面壽命是防止熱降解的一種方法。在3D打印的注塑模具表面上沉積一層金屬、金屬硝酸鹽、陶瓷和氧化物可增強(qiáng)其耐熱性和抗撕裂性。
導(dǎo)熱復(fù)合材料
導(dǎo)熱率是物體導(dǎo)熱能力的量度。金屬比塑料具有更好的導(dǎo)熱性。換句話說,金屬可以比塑料更快地被加熱或冷卻。
由于3D打印注塑模具(模具)的加熱和冷卻階段要比CNC模具更長,因此它們的循環(huán)時(shí)間也更長。在給定時(shí)期內(nèi)只能生產(chǎn)較少的產(chǎn)品,則與傳統(tǒng)的金屬模具相比,生產(chǎn)成本會(huì)增加。
為了解決這個(gè)問題,在模具材料中加入了導(dǎo)熱添加劑以改善注射過程。例如,可以將氮化硼添加到ABS中,將鐵顆粒添加到環(huán)氧樹脂中。
金屬3D打印注射模具
金屬具有比塑料更好的導(dǎo)熱性,那么為什么不3D打印金屬注射模呢?隨著金屬3D打印的最新發(fā)展,這也開始得到了大量應(yīng)用。但是,3D打印金屬仍然比塑料貴得多,因此前期成本仍然很高。

3D打印注塑模具的注意事項(xiàng)
在開始打印注塑模具之前,請(qǐng)考慮以下注意事項(xiàng):
打印數(shù)量:確保您知道要制作多少個(gè)產(chǎn)品!請(qǐng)記住,3D打印的注塑模具僅用于小批量生產(chǎn)(30到100個(gè),具體取決于模具)。因此,如果您打算制造數(shù)千個(gè),則可能需要考慮使用常規(guī)模具。
添加拔模角度:直角會(huì)使注塑零件很難從模具中脫出,因此請(qǐng)嘗試添加2度拔模角度以使對(duì)象更容易滑出。
使用3D打印服務(wù):別忘了總是有3D打印服務(wù)路線,這可以幫助您設(shè)計(jì)模具并按照自己的確切要求打印模具,而無需費(fèi)力。中國國內(nèi)也有不少這樣的服務(wù)廠商。


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