Преимущества и недостатки технологии 3D-печати для изготовления пресс-форм

3D-печать это аддитивное производство, тип технологии быстрого прототипирования. Он использует файл цифровой модели в качестве базовой основы и использует связующие материалы, такие как порошковый металл или пластик, для создания объектов путем послойной печати. Технология 3D-печати объединяет передовые технологии во многих областях, таких как информационные технологии, технология цифрового моделирования, технология электромеханического управления, материаловедение и химия.

С постепенным развитием технологии 3D-печати в печатных материалах и операционном программном обеспечении технология 3D-печати постепенно внедряется в производство пресс-форм, промышленный дизайн, инженерное строительство, авиакосмическую промышленность и многие другие области. С появлением и популяризацией технологии 3D-печати индустрия производства пресс-форм претерпела фундаментальные изменения.

Пресс-формы являются основным технологическим оборудованием для промышленного производства. От 60% до 80% компонентов в электронике, приборостроении, автомобилях и средствах связи формируются пресс-формами. Качество пресс-форм во многом определяет качество продукции.

ЧПУ является наиболее часто используемой технологией при изготовлении пресс-форм. Хотя он обеспечивает очень надежные результаты, он очень дорог и требует много времени. Соответствующая технология 3D-печати имеет преимущества экономии материала, быстрого прототипирования и точного производства.

3D-печать и изготовление форм

В процессе производства продукции промышленное производство в основном использует изготовление пресс-форм в качестве технической основы, а затем осуществляет массовое производство различных продуктов. Технология изготовления пресс-форм имеет определенные эксплуатационные трудности и высокие затраты. С появлением персонализированных методов потребления различные потребители будут иметь более разнообразные потребности в промышленных продуктах. В результате технология изготовления пресс-формы требует много времени на проектирование и изготовление пресс-формы. Точность изготовления пресс-форм и контролируемость затрат становится все труднее эффективно контролировать, поэтому технологии изготовления пресс-форм все труднее удовлетворять растущие потребности промышленного производства.

С появлением технологии 3D-печати и ее применением в производстве пресс-форм потребность в настройке и индивидуализации была решена. Благодаря своим техническим преимуществам 3D-технология сокращает цикл проектирования и производственный процесс, снижает стоимость проектирования и производственного процесса и оказывает положительное влияние на всю деятельность по промышленному дизайну.

Технология 3D-печати позволяет дизайнерам адаптировать потребности клиентов за короткий промежуток времени, и в то же время удобно многократно корректировать дизайн, эффективно контролировать стоимость проектных работ и сокращать ненужные расходы.

Преимущества технологии 3D-печати при изготовлении пресс-форм

• Сокращенный цикл производства пресс-форм

3D-печать может автоматически, быстро, напрямую и точно преобразовывать трехмерный дизайн на компьютере в физическую модель, которая может выдерживать частые изменения дизайна и модификации при разработке новых продуктов, повышая гибкость и адаптируемость. Формы для 3D-печати сокращают цикл разработки продукта, пропуская открытие формы, ковку, резку и другие процессы при традиционном производстве форм. 3D-печать позволяет циклу проектирования пресс-форм идти в ногу с циклом проектирования продукта.

• Легче производить более сложные продукты

Металлическая 3D-печать способна улучшить микроструктуру металла, в результате чего получаются полностью плотные печатные детали. Аддитивное производство упрощает усовершенствование конструкции пресс-форм. 3D-печать позволяет создавать каналы охлаждения произвольной формы для обеспечения конформного охлаждения, более оптимизированного и равномерного, что в конечном итоге приводит к более высокому качеству деталей.

• Настроить конечный продукт

3D-печатные формы очень подходят для индивидуального производства. Поскольку у него более короткий производственный цикл, проще производить сложные детали, и это может снизить конечную стоимость производства.

• Экономия производственных затрат

Используя 3D-печать, инженеры могут сократить первоначальные затраты, связанные с модификацией конструкции пресс-формы. 3D-печать более рентабельна, если используемые материалы очень дороги, а традиционные материалы для изготовления форм имеют высокий процент брака. Кроме того, 3D-печать позволяет изготавливать точные формы всего за несколько часов.

Недостатки технологии 3D-печати для изготовления пресс-форм

• Детали, напечатанные на 3D-принтере, ограничены в размерах

Оборудование для 3D-печати не может удовлетворить потребности в производстве крупномасштабных пресс-форм в промышленности. Размер большей части используемого оборудования для 3D-печати ниже уровня 1x1 м, что затрудняет выполнение требований для производства крупномасштабных продуктов.

• 3D-печать не подходит для массового производства

3D-печать не подходит для массового производства. Цена за единицу технологии 3D-печати для производства 1 продукта в основном аналогична стоимости производства 1000 продуктов, а относительная 3D-печать занимает больше времени. Традиционная технология изготовления пресс-форм имеет очевидные преимущества при массовом производстве.

• Для технологии 3D-печати доступно меньше материалов

Хотя существует много материалов, которые можно напечатать в 3D, высокотемпературные пластики и некоторые широко используемые металлы по-прежнему не могут быть напечатаны. В частности, металл склонен к денатурации после печати из-за термической обработки.

• Необходимо повысить эффективность технологии 3D-печати

Существует противоречие между точностью изготовления и скоростью изготовления 3D-печати. 3D-печать заключается в создании объектов путем послойного накопления. Если вы хотите повысить точность печати, вам нужно увеличить количество слоев печати, но скорость печати соответственно уменьшится.

• Трудно гарантировать механические свойства изделий, напечатанных на 3D-принтере

Механические свойства являются важными параметрами деталей, которые составляют основную основу использования и срока службы деталей. При традиционной обработке с ЧПУ для достижения механических свойств деталей выполняются сопутствующие работы, такие как старение и термообработка.

• 3D-печать не может заменить традиционную технологию изготовления пресс-форм в краткосрочной перспективе

Хотя 3D-печать очень известна, индустриализация 3D-печати далека от формирования, и она все еще находится в стадии научно-популярной. Как передовая и ведущая технология, 3D-печать может удовлетворить потребности в индивидуальных и сложных продуктах, но у нее нет преимуществ пакетной и масштабной печати.

В развитии традиционного промышленного крупного производства сегодня очень тонкое разделение труда и весьма достаточно вспомогательных мощностей, что сформировало огромную инерцию. Если 3D-печать сломает эту инерцию, цена будет очень высока.

Заключение

JTR может предоставить 3D-печать Carbon DLS, 3D-печать DMLS, 3D-печать FDM, 3D-печать Multi Jet Fusion (MJF), 3D-печать PolyJet, услуги селективного лазерного спекания (SLS), услуги стереолитографии (SLA) и другие услуги 3D-печати. Если вам нужны услуги 3D-печати, обращайтесь в JTR.