Революция в производстве: литье под давлением встречает 3D-печать для сложных деталей

Когда мы говорим о пластиковых продуктах, самый распространенный метод производства — литье под давлением, охватывающий подавляющее большинство пластиковых деталей, которые мы используем каждый день. Как следует из названий, детали литьего под давлением производят сложные, сложные объекты с помощью пластика, заливаемого в формы до затвердевания материала в желаемую форму. Производство форм обычно требует ЧПУ-обработки из различных металлов, таких как алюминий или сталь.

Однако всё больше компаний выбирают 3D-напечатанные формы для литья под давлением вместо тех, что используют субтрактивные методы производства. Вот некоторые причины:

Дешевле формы и более быстрое производство

Одна из проблем традиционного литья под давлением — формы могут быть дорогими в изготовлении. Эти формы требовали бы массовые инвестиции, которые могут быть такими большими, как $3 000 до более $100 000 (в зависимости от сложности формы или используемого материала). В справедливости, они часто давали большое количество объектов при высоких объемах производства. Формы также служат довольно долго. Все равно это может быть огромная сумма для оплаты, особенно по сравнению с их 3D-напечатанными аналогами.

3D-напечатанные формы для литья под давлением, особенно разработанные с SLA или Material Jetting, могут примерно соответствовать точности ЧПУ-обработанных форм за гораздо более низкую цену. Они также позволяют гораздо более быстрые сроки выполнения для продуктов, прототипов и тестирования. Не только это, но они также позволяют компаниям производить и тестировать формы в-house, с повышенным уровнем контроля над конечным продуктом.

Производитель переключателей Berker нашел эти преимущества критическими в своих операциях. Используя Objet30 Pro, они смогли сократить время производства с 28 дней до 3, а снизить затраты с $22K до $3K.

«Эта новая гибкость позволяет нам пробовать два или три разных решения одновременно, чтобы получить лучший результат», говорит Андрас Краузе, руководитель технического отдела и производства в Berker. «Подтвержденное качество наших продуктов, произведённых с использованием этих функциональных прототипов, ускорило наши процессы НИОКР.»

Малосерийное производство

Как упоминалось ранее, пока 3D-напечатанные формы отличны для цены и скорости, они не слишком применимы к крупносерийному производству. Это потому, что напечатанные пластиковые формы не так хороши в сопротивлении износу и, следовательно, не служат так долго. Однако это не такой большой недостаток, так как это позволило им развить нишу в области малосерийного производства. Прототипные формы для литья под давлением, созданные с 3D-печатью, никогда не предназначались быть заменами мягким или твердым инструментам в среднем и крупном производстве, но они предназначены заполнить пробел между мягкими инструментальными формами и 3D-напечатанными прототипами.

С использованием современных температурно-устойчивых материалов для 3D-печати и свободы дизайна, которую позволяет 3D-печать, 3D-напечатанные формы стали жизнеспособным вариантом для производства форм литья под давлением с малым тиражом. Эти формы лучше всего подходят для более быстрых сроков выполнения (1-2 недели против 5-7 недель). Для определенных продуктов вроде электрических компонентов или сантехнического оборудования, более прибыльно иметь меньшие серии, чем прыгать в массовое производство.

Эти серии могут работать с производственными объемами всего 50–100 деталей. Они также отлично подходят для довольно мелких деталей, т.е. менее 150 мм. Хотя серии могут казаться малыми, они резко снижают стартовые затраты на литье под давлением, позволяя компаниям производить на среднем уровне производства.

Повышение сложности деталей

Существует два типа напечатанных форм для литья под давлением: вставки форм, разработанные в алюминиевых рамах, и те, что разработаны как автономные части, полностью 3D-напечатанные. В терминах качества, 3D-напечатанные формы без рам имеют немало предложить. Это сходит к их базовой конструкции, так как они могут позволять всевозможные детали, когда не полагаются на эти традиционные алюминиевые оболочки.

Без использования алюминиевой рамы принтеру может потребоваться использовать больше материала и времени, но это обеспечит, что мелкие детали вроде сложных охлаждающих каналов. Более высокий уровень детализации, который эти формы позволяют, может быть критичным для добавления всех крошечных функциональных компонентов и зазоров, которые определенные продукты требуют. Компании вроде Grundfos, производящие насосные системы, нашли, что это лучший способ получить крошечные детали в отливаемом объекте, сохраняя отличную поверхностную отделку.

Это даже более впечатляет, учитывая, как литье под давлением уже предлагает некоторые из самых сложных деталей и лучшей отделки на рынке. Однако конечный продукт только настолько хорош, насколько хороша форма, из которой он был сделан, и так эти детали толкают конверт еще дальше.

Если вы заинтересованы в изучении всех возможностей, предлагаемых современным производством вроде 3D-печати, ЧПУ-обработки или множества других технологий, обязательно посетите rapiddirect.com для получения дополнительной информации или удобных по требованию сервисов.