Когда использовать 3D-печать для изготовления пресс-форм для литья под давлением

Литье под давлением — это простой и воспроизводимый процесс, который идеально подходит для массового производства деталей сложной формы. В этом процессе используется высокая температура и давление для впрыскивания расплавленного материала в форму для литья перед охлаждением материала. После охлаждения вы можете открыть форму и обнажить готовую деталь.

Хорошо изготовленная пресс-форма или инструмент необходимы для производства функциональных деталей, полученных методом литья под давлением. По мере развития технологии 3D-печати формы для литья под давлением с 3D-печатью стали экономичной альтернативой традиционным стальным инструментам. Являются ли 3D-печатные формы лучшим выбором для вашего следующего производственного цикла? Вот что вам нужно знать.

Как изготавливаются пресс-формы для литья под давлением с помощью 3D-печати

Для 3D-печати пресс-форм для литья под давлением вам необходимо создать цифровой файл, противоположный вашему окончательному дизайну. Принтер будет считывать файл и соответствующим образом размещать материал слоями, добавляя опоры там, где это необходимо для предотвращения деформации. После завершения печати форму можно вставить в алюминиевую раму, которая защищает форму от тепла и давления сопла для литья под давлением, чтобы предотвратить деформацию.

При проектировании пресс-формы включите в конструкцию вентиляционные отверстия, чтобы улучшить поток расплавленного материала в форму, свести к минимуму давление, ускорить процесс впрыска и снизить риск вскипания. Вы также можете напечатать форму на более низком уровне высоты слоя и сориентировать внутренние поверхности формы так, чтобы опорные конструкции не касались ни одной из сторон формы. Это улучшает качество поверхности детали и сводит к минимуму объем необходимой последующей обработки.

Преимущества пресс-форм для 3D-печати

3D-печать — отличный вариант оснастки для пресс-форм, если вы хотите снизить производственные затраты. Процесс литья под давлением сам по себе очень экономичен при крупносерийном производстве, но изготовление пресс-форм может очень быстро стать дорогим. Например, сложные стальные формы с несколькими полостями могут легко стоить более 100 000 долларов. Многие производители печатают свои пресс-формы для литья под давлением с помощью 3D-печати, потому что это позволяет им производить пресс-формы за долю стоимости традиционных методов и делает мелкосерийное производство более рентабельным. Традиционные методы изготовления пресс-форм дороги и требуют большого количества оборудования, но 3D-печать простых форм для литья под давлением требует ограниченного оборудования и может стоить значительно дешевле.

Изготовление форм с помощью 3D-печати не только дешевле, но и намного быстрее, чем с использованием традиционных методов обработки. Изготовление пресс-формы для литья под давлением из стали может занять от двух до пяти месяцев, а изготовление пресс-формы для литья под давлением из алюминия с помощью станков с ЧПУ — 10-15 дней, но обычно для создания пресс-формы, напечатанной на 3D-принтере, требуется всего два-три дня. Использование аддитивных производственных процессов не требует инструментов и практически не требует подготовки производства, что делает его идеальным для тех, кто хочет сократить время выполнения работ, не жертвуя сложностью или точностью.

Вы можете печатать точные, сложные компоненты с помощью 3D-принтера. Этот высокий уровень точности в сочетании с более низкими затратами также делает 3D-печать отличной для быстрого создания подробных прототипов, точно представляющих конечный продукт. Инженеры могут изменять конструкцию и быстро видеть результаты, что позволяет им усовершенствовать пресс-форму перед массовым производством и снизить вероятность ошибок.

Ограничения литьевых форм для 3D-печати

Пресс-формы для литья под давлением для 3D-печати предлагают множество преимуществ, но есть несколько ограничений, которые следует учитывать. Например, вы можете напечатать на 3D-принтере форму размером с грейпфрут, потому что объем деталей часто ограничен 10 кубическими дюймами. С другой стороны, изготовление пресс-формы с помощью электроэрозионной обработки (EDM) позволяет создавать точные полости пресс-формы с объемом детали до 59 кубических дюймов. Кроме того, поскольку при 3D-печати материал наносится слой за слоем, напечатанная на 3D-принтере форма может иметь небольшие края на наклонных поверхностях, которые требуют механической обработки или шлифования для удаления.

Кроме того, форма, напечатанная на 3D-принтере, при определенных обстоятельствах менее долговечна, чем форма с традиционной оснасткой. Пластиковые формы, напечатанные на 3D-принтере, имеют тенденцию разрушаться, когда они постоянно подвергаются воздействию тепла и давления при литье под давлением, поэтому их следует использовать только для прототипирования или небольших партий до 1000 деталей. Для крупносерийного производства рассмотрите возможность использования станков с ЧПУ или электроэрозионной обработки для создания стальных или алюминиевых форм для литья под давлением.

Сотрудничество с Fast Radius

3D-печать сделала создание пресс-форм для литья под давлением быстрым и экономичным, но она подходит не для каждой ситуации. Если вы планируете большой тираж или вам нужно создавать большие детали, вам может быть лучше использовать традиционный метод обработки, такой как обработка с ЧПУ или электроэрозионная обработка. Опытный партнер-производитель может помочь вам выбрать метод оснастки пресс-формы, который даст наилучшие результаты для вашего проекта.

Когда вы сотрудничаете с Fast Radius, наша команда экспертов поможет вам определить, является ли использование пресс-форм для литья под давлением с 3D-печатью лучшим вариантом для вашего проекта. Воспользовавшись нашими услугами по литью под давлением, вы получите прочные, точные детали с превосходным качеством поверхности по низкой цене за единицу. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы начать работу.