Когда 3D-печать превосходит традиционную оснастку форм

Хорошо сделанная форма, или оснастка, критична для производства функциональных деталей литья под давлением. По мере развития 3D-печати, 3D-печатные формы для литья под давлением стали экономичной альтернативой традиционной стальной оснастке. Являются ли 3D-печатные формы лучшим выбором для вашего следующего производственного запуска? Вот что нужно знать.

Как делаются 3D-печатные формы для литья под давлением

Для 3D-печати форм литья под давлением нужно создать цифровой файл, обратный вашему конечному дизайну. Принтер прочитает файл и нанесет материал слоями соответственно, добавляя поддержек где нужно для предотвращения деформации. После завершения печати форму можно вставить в алюминиевую раму, поддерживающую форму против тепла и давления сопла литья под давлением для предотвращения варпинга.

При проектировании формы включайте воздуховоды в дизайн для улучшения течения расплавленного материала в форму, минимизации давления, ускорения впрыскивания и снижения риска заусенцев. Можно также печатать форму на более низкой высоте слоя и ориентировать внутренние грани формы так, чтобы никакие поддерживающие структуры не касались ни одной грани формы. Это улучшает качество поверхности детали и минимизирует необходимую постобработку.

Преимущества 3D-печати форм для литья под давлением

3D-печать — отличный вариант оснастки форм, если вы хотите держать производственные затраты низкими. Процесс литья под давлением сам по себе очень экономичен для крупносерийных запусков, но изготовление форм может быстро дороговизнуть. Сложные стальные формы с множественными полостями могут легко стоить более $100 000. Многие производители заказывают 3D-печать форм, потому что это позволяет производить формы за долю стоимости традиционных методов и делает малосерийные запуски более экономичными. Традиционные методы оснастки форм дороги и требуют много оборудования, но 3D-печать простых форм литья под давлением требует ограниченного оборудования и может стоить значительно меньше.

Помимо дешевизны, изготовление форм 3D-печатью гораздо быстрее традиционных методов оснастки. На производство стальной формы литья под давлением может уйти 2–5 месяцев, на фрезеровку алюминиевой формы ЧПУ — 10–15 дней, но создание 3D-печатной формы обычно занимает всего 2–3 дня. Использование аддитивных процессов не требует оснастки и почти никакой производственной подготовки, делая его идеальным для тех, кто ищет быстрые сроки без жертв сложности или точности.

Можно печатать точные, сложные компоненты на 3D-принтере. Этот высокий уровень точности в сочетании с низкими затратами делает 3D-печать отличной для быстрого создания детализированных прототипов, точно представляющих конечный продукт. Инженеры могут менять дизайн и видеть результаты быстро, позволяя уточнять форму перед массовым производством и снижать вероятность ошибок.

Ограничения 3D-печати форм для литья под давлением

3D-печать форм дает много преимуществ, но есть несколько ограничений. Например, можно 3D-напечатать форму только размером с грейпфрут, потому что объемы деталей часто ограничены 10 кубическими дюймами. Изготовление формы электроэрозией (EDM) позволяет создавать точные полости форм с объемами деталей до 59 кубических дюймов. К тому же, поскольку 3D-печать наносит материал слой за слоем, 3D-печатная форма может иметь мелкие ребра на наклонных поверхностях, требующие обработки или шлифовки для удаления.

Также 3D-печатная форма менее долговечна, чем традиционно оснащенная при определенных обстоятельствах. 3D-печатные пластиковые формы склонны разрушаться при постоянном воздействии тепла и давления литья под давлением, поэтому их следует использовать только для прототипирования или малых запусков до 1000 деталей. Для крупносерийных запусков рассмотрите ЧПУ-обработку или EDM для создания стальных или алюминиевых форм для литья под давлением.

Партнерство с Fast Radius

3D-печать сделала создание форм литья под давлением быстрым и экономичным, но не подходит для каждой ситуации. Если вы планируете крупный запуск или нужно создавать большие детали, вы можете быть лучше с традиционным методом оснастки, таким как ЧПУ-обработка или EDM. Опытный производственный партнер может помочь убедиться, что вы выбираете метод оснастки форм, дающий лучшие результаты для вашего проекта.

Когда вы партнерите с Fast Radius, наша команда экспертов поможет определить, является ли использование 3D-печатных форм литья под давлением лучшим вариантом для вашего проекта. Когда вы используете наши услуги литья под давлением, вы получите прочные, точные детали с отличной отделкой поверхности по низкой стоимости за единицу. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы начать.