3D打印(yìn)隨形冷卻(què),大幅提高注塑模具生產(chǎn)效率
點(diǎn)擊量:354 發布時間:2017-03-13 作者:草莓视频ios(上海)增材製造技術有限(xiàn)公司
對於(yú)模具製造商來說,由於模具的質量直接決定了(le)注塑生產效率,並決定產品(pǐn)質量,從(cóng)而決定產品的附加值,所以,如(rú)何在最小周期時間內高效冷卻塑料(liào)產品,成為隨形冷卻注塑(sù)模具設(shè)計與製造過程中關鍵的考量因素,而冷卻在這期間(jiān)扮演了重要的角色。
▌隨形冷卻擺脫傳統(tǒng)方式的製約
隨形冷卻的原理是,在一(yī)個統一連續(xù)的(de)方式下快速(sù)地降低塑件的溫度,注塑件不能(néng)在冷(lěng)卻過程中從模具中(zhōng)取出,直到冷(lěng)卻充分(fèn),然後,從模具中取出注塑件。任何熱點都會延遲注塑件的注塑周期,可能會導致脫模後注塑件的翹曲和凹陷,並可能損害塑件表麵的質量。
快速冷(lěng)卻是通過冷卻液在模具內的通道流過將注塑件的熱(rè)量帶(dài)走,這(zhè)種(zhǒng)冷卻效果的速度和均勻性是由流體通道以及冷卻流體通過它的速度來決定的。
傳統(tǒng)的模具內冷卻通道(dào)是通過二次加工來實現的。通過交叉鑽孔,產生直線管的內(nèi)部網絡,通過(guò)內置流體插頭(tóu)來調整流速和方向,這種方法有其局限性,水路網絡的形狀是有限的,所(suǒ)以,冷(lěng)卻通道離模具的表麵遠(yuǎn),使得(dé)冷卻效率低。不僅如此,還不得不(bú)麵對額(é)外的加工和裝配時間,以及盲點的渠道網絡可能被堵塞的風險;而且,在複雜的情況下,為了預留冷卻通道的加工,模具還需要被切分成(chéng)幾個部分來製(zhì)造,然後再拚接成一整塊模具,這導致了額外的製造(zào)環節(jiē),並且還會縮短模具(jù)的壽命。
隨形冷卻方式與傳統(tǒng)冷卻(què)方式的區別在於,其(qí)冷卻水道的形狀隨著注塑製品的外形變化(huà),不再是直線狀的,這種冷卻水(shuǐ)道很好地解決了傳統冷卻水道與模具型(xíng)腔(qiāng)表(biǎo)麵距離不一致的問題,可以使得注塑製品(pǐn)得到均勻的冷卻,冷卻效率更高。
▌3D打印製造
3D打印(yìn)製造使人們擺脫了(le)交叉鑽孔的限製。現(xiàn)在,可以設計內部通道更靠(kào)近(jìn)模具的冷卻表麵,並具有平滑的(de)角落、更快的流量,增加熱量轉移到冷卻液的效率;還可以根(gēn)據冷卻要(yào)求設計不同的冷卻回路,旨在以(yǐ)一致的速度進行散(sàn)熱,以促進散熱的均勻性。冷卻液通過量對模(mó)具的冷卻速度至關重要,必(bì)須設計光滑的角落(luò),以減少(shǎo)沿通道的壓力損失。
金屬粉末選擇性激(jī)光熔化(SLM)3D打印技術,在直徑小至1.4毫米的冷卻通道亦可以生產。鋪粉的3D打(dǎ)印製(zhì)造技術的一個好處是,粉末熔化帶來輕微紋理的表麵,這種紋理結構增加了(le)冷卻接觸的表麵積(jī),帶來(lái)更好的傳熱效果,從而提高了冷卻效率,並形成通道內小湍流,從而實現(xiàn)通道自清潔的效果。
▌3D打印對注塑產品帶來的(de)附加值
通過3D打印製造的隨形冷卻注(zhù)塑模具,可以使注塑成型效率提高達70%或以上,例如,一個冰刮刀(dāo)的模具,通過增材製造方法來加工,可以使(shǐ)得注塑周期從80秒降到40秒,這意味著注塑件的生產速度變為(wéi)原來的(de)兩倍。
通(tōng)過增材製造來製(zhì)造(zào)的隨形(xíng)冷卻模具的其他主要優點,包(bāo)括:可以成型更均勻的塑件製品,使製品零缺陷,並且避免因冷卻速(sù)度不(bú)均勻而導致的縮凹(āo)痕跡。另外,在開發新注塑產品時,有助於實現通過較少(shǎo)的(de)迭代即可完成新產品(pǐn)的開發。當然,更多的優點還包括:在製造複雜模具時,由於減少了冷卻(què)通道加工和拚接的環節,增材製造方法比傳統方式更快。
應該注意的是,增(zēng)材製造出來(lái)的模具,表(biǎo)麵精度不高,要通過後期的精(jīng)加工和拋光(guāng)處理來獲(huò)得所需的表麵精度。在這個環節,傳統的機加工與增材(cái)製(zhì)造優勢(shì)形成互補。
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