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3D打印塑料模具能够顺应时代潮流吗?具体的来了解一下

2020-11-18 06:30:00

许多3D打印支持者声称,3D打印对需要开模具的注塑成型是个很好的代替。真的是这样吗?下面我们一起去看看大家的意见是怎么样的?

增材制造(大家所熟知的3D打印)已经给制造业带来了巨大影响。那些曾经需要几百美元、耗时几周的手板件,现在可以早上设计、晚上打印,第二天早上就可以送达客户手里。

有些公司已经在使用3D打印工艺制造注塑模具。不再需要花费几个月时间来等待可以用于生产的模具的制造,或者因为下游设计变化导致修改模具的大量金钱投入,或者生产层上的不确定因素。不管是模具验证还是注塑件小批量生产,都可以快速3D打印模具。如果模具有问题或者需要修改设计,再打印一个并重复验证或生产就是。真的是这样么?

这些观点有一些道理。塑料3D打印的注塑模具有点像我们后院的塑料棚,它比金属棚便宜,塑料棚搭建速度很快且在低载荷下表现良好。但是如果积雪太多,他们将破裂成一屋的碎片。

3D打印塑料模具能够顺应时代潮流吗?具体的来了解一下

3D打印模具有自己的一席之地,有些企业在3D打印模具的应用上比较成功。支持者称3D打印模具比传统模具加工方式快达90%、便宜达70%。在某些情况下这可能是真实的,但是明白金属模具相比3D打印塑料模具的优势/劣势非常重要。

表面质量:3D打印逐层加工得到零件,这会导致产品表面有台阶纹效应。直接打印的模具也存在类似问题,后期需要机加工或者喷砂来消除这些细小的、齿状的边缘。此外,小于1mm的孔必须钻,更大的孔需要扩孔或者钻孔,螺纹特征需要攻丝或者铣削。这些二次处理很大程度上削弱了3D打印模具的速度优势。

尺寸因素:如果你要设计滑板或者塑料工具箱,3D打印模具也许是毫无问题的。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。而且尽管当前的增材设备的精度很高,但是仍然没法同加工中心和EDM设备比较。后者加工的模腔精度通常达±0.003英寸(0.076mm),零件体积高达59立方英寸,大致是3D打印零件体积的6倍。

高温环境:为保证材料流动性能良好,注塑模具需要加热到非常高的温度。铝模和钢模通常经历500F(260℃)甚至更高温度环境,尤其在加工高温塑料,如PEEK和PEI(Ultem)材料。用这些金属模具生产几千个零件很容易,在最终量产模具出来前也可作为过渡模具使用。使用SLA或者相似3D打印工艺制造的模具材料一般是光敏或者热固性树脂,它们通过紫外光或者激光固化。这些塑料模具尽管比较硬,但是在注塑的热循环条件下损毁非常迅速。事实上,在温和环境下3D打印模具通常在使用100次以内会失效,高温塑料比如聚乙烯和或苯乙烯。对玻璃填充聚碳酸酯和耐高温塑料,甚至只能生产几个零件。


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