Как 3D-печать используется в производстве пресс-форм

Производство пресс-форм является одной из самых длинных отраслей промышленности и тесно связано со всеми областями обрабатывающей промышленности. В наше время производство и пресс-формы в значительной степени зависят друг от друга, и бесчисленное количество компонентов продукта изготавливается путем литья (литье под давлением, выдувное формование и силикон) или литья (литье в форму, оклейка и прядение). Независимо от области применения, пресс-форма может повысить эффективность и прибыль при сохранении качества.

CNC-обработка является наиболее распространенным методом, используемым для изготовления пресс-форм. Хотя он обеспечивает очень надежные результаты, он также очень дорог и требует много времени. Поэтому многие производители пресс-форм также начинают искать более эффективную альтернативу. Изготовление форм из аддитивного производства слоев (ALM, т. е. 3D-печать или аддитивное производство) также является более привлекательным методом, особенно потому, что формы обычно производятся небольшими партиями и имеют более сложную форму, что делает их хорошо подходящими для 3D-печати. /Р>

Сегодня 3D-печать и различные материалы для печати (пластики, резина, композиты, металлы, воск и песок) принесли большие удобства во многие отрасли, такие как автомобилестроение, аэрокосмическая промышленность, здравоохранение и медицина, и многие компании интегрируют 3D-печать в свои поставки. цепей, включая изготовление пресс-форм. Итак, какие преимущества технология 3D-печати может дать производству пресс-форм? На самом деле, технологию 3D-печати можно использовать в следующих аспектах производства пресс-форм:

Литье (выдувное формование, LSR, RTV, EPS, литье под давлением, пресс-форма для целлюлозы, растворимый стержень пресс-формы, пресс-форма FRP и т. д.)

Литье (песочная форма, прядение, термоформование, гидроформование металлов и т. д.)

Обработка, сборка и тестирование (фиксация приспособлений, подвижные приспособления, модульные приспособления…)

Концевой эффектор робота (рукоятка)

Создание формы с помощью 3D-печати имеет много преимуществ:

1) Сократить цикл изготовления пресс-форм        

Пресс-формы для 3D-печати сокращают весь цикл разработки продукта и становятся источником инноваций. В прошлом компании иногда предпочитали откладывать или отказываться от обновлений дизайна продукта из-за большого объема капитала, необходимого для изготовления новых пресс-форм. Сокращая время настройки пресс-формы и позволяя быстро обновлять существующие инструменты проектирования, 3D-печать позволяет предприятиям позволить себе более частые изменения и улучшения пресс-форм. Это позволяет циклу проектирования пресс-формы идти в ногу с темпами цикла проектирования продукта. Кроме того, некоторые компании приобрели оборудование для 3D-печати для изготовления собственных пресс-форм, что еще больше ускорило разработку продукта и повысило гибкость/адаптируемость. Стратегически это повышает способность защиты цепочки поставок продлевать сроки и повышать риск застоя, например получение неподходящих пресс-форм от поставщиков.

2) Снижение производственных затрат

Если стоимость сегодняшней 3D-печати металлом выше, чем стоимость традиционных процессов изготовления металла, экономия средств будет проще в области пластика. Металлические 3D-печатные формы экономически выгодны при производстве небольших серий конечных продуктов, поскольку фиксированные затраты на эти продукты трудно амортизировать, или для определенных конкретных геометрических форм (оптимизированных только для 3D-печати). Больше экономических преимуществ. В частности, 3D-печать экономически эффективна, когда используемые материалы очень дороги, а традиционное изготовление форм приводит к высокому уровню брака материала. Кроме того, способность 3D-печати производить точные формы всего за несколько часов может оказать положительное влияние на производственные процессы и прибыль. В частности, 3D-печать экономически эффективна, когда используемые материалы очень дороги, а традиционное изготовление форм приводит к высокому уровню брака материала. Особенно, когда производство остановлено и/или запасы пресс-форм дороги.

Наконец, бывают случаи, когда пресс-форму необходимо модифицировать уже после начала производства. Гибкость 3D-печати позволяет инженерам проводить множество итераций одновременно и сокращать первоначальные затраты, связанные с модификацией конструкции пресс-формы.

3) Улучшение конструкции пресс-формы добавляет больше функциональности конечному продукту.

Часто специальный металлургический подход к 3D-печати металлом улучшает микроструктуру металла и позволяет получить полностью плотную печатную деталь с механическими или физическими свойствами, такими же или лучше, чем у кованых или литых (в зависимости от термической обработки и тестовой ориентации). Аддитивное производство предлагает инженерам неограниченные возможности для улучшения конструкции пресс-формы. Когда целевая деталь состоит из нескольких подкомпонентов, 3D-печать позволяет интегрировать дизайн и уменьшить количество деталей. Это упрощает процесс сборки изделия и снижает допуски. Кроме того, он позволяет интегрировать сложные функции продукта, обеспечивая более быстрое производство высокофункциональных конечных продуктов и меньшее количество дефектов продукта. Например, на общую массу отлитой под давлением детали влияют условия теплопередачи между впрыскиваемым материалом и охлаждающей жидкостью, протекающей через приспособление. Каналы, которые направляют охлаждающий материал, обычно прямые, если они изготовлены с использованием обычных технологий, что приводит к более медленному и неравномерному охлаждению формованной детали. 3D-печать позволяет использовать охлаждающие каналы любой формы для обеспечения более оптимального и равномерного охлаждения, что приводит к более высокому качеству деталей и снижению процента брака. Кроме того, более быстрый отвод тепла значительно сокращает время цикла литья под давлением, поскольку время охлаждения обычно составляет до 70 % всего цикла литья под давлением.

4) Инструменты оптимизации более эргономичны и имеют самую низкую производительность        

3D-печать снижает барьер для проверки новых инструментов, которые удовлетворяют неудовлетворенные потребности в производственном процессе, позволяя производить больше движущихся приспособлений и приспособлений. Традиционно конструкция инструмента и соответствующие устройства всегда использовались максимально долго из-за затрат и усилий, необходимых для их перепроектирования и изготовления. Благодаря технологии 3D-печати предприятия могут в любое время восстановить любой инструмент, а не только тот, который уже списан и не соответствует требованиям. Из-за небольшого количества времени и первоначальных затрат 3D-печать делает более экономичной оптимизацию инструментов для повышения предельной производительности. Затем технические специалисты могут больше думать об эргономике при проектировании, чтобы повысить удобство работы, сократить время обработки и сделать их более удобными для пользователя и удобными для хранения. Хотя это может сократить время работы сборки только на несколько секунд, но не может выдержать много. Кроме того, оптимизация конструкции инструмента также может снизить процент брака деталей.

5) Индивидуальная форма для персонализации конечного продукта        

Более короткие производственные циклы, создание более сложной геометрии и возможность снизить конечные производственные затраты позволяют компаниям создавать большое количество персонализированных инструментов для поддержки производства деталей по индивидуальному заказу. Пресс-формы для 3D-печати очень удобны для индивидуального производства, такого как медицинское оборудование и медицинская промышленность. Он предлагает хирургам персонализированные 3D-печатные инструменты, такие как хирургические шаблоны и инструменты, которые позволяют им улучшить хирургические результаты и сократить время операции.