2017日本工业展·3D打印模具应用,小批量大批量均可实现

3D打印模具
2017
06/22
08:47
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模具是工业制造的基础,从几千年前起古代的青铜器就是采用铸造的技术制造的,如今经过几千年的发展,生产制造仍然大量的使用模具。传统的模具按照不同材料分包括:塑料模、金属冲压模、锻压模、金属压铸模、陶瓷模、玻璃模、玻璃钢模具、砂模、石膏模等等。
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△这是一套注塑模具(金属材质)


由于3D打印技术的诞生,模具的制造方式也发生了转变,以前通过机加工切削方式制造的金属模具如今可以通过3D打印机直接打印,以前用手工制作砂模如今也可以直接3D打印,以前手工雕刻蜡模如今也可以直接3D喷蜡等等。


2017年6月21日,南极熊受日本工业展邀请来到东京,在此次展会上看到了不少与3D打印模具相关的应用案例,与各位熊友分享:

这是一台小型注塑机,对于传统的注塑厂家来说,一般需要开一套金属模具然而安装在注塑机上去生产塑料件,金属模具开制周期长,成本高,尤其对于小批量的生产,金属模具寿命过长产生资源浪费。而Stratasys与SWANY合作的3D打印模具可以用于小批量的注塑生产,该模具使用PolyJet 光聚合物打印,Stratasys方面表示,3D打印模具的生产成本远低于传统模具。

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但与传统模具相比,该新型模具可承受材料的热度、压力均较低。尽管塑料模具的耐用度不如金属模具,但可用于原型制造和数百次注射的短期产品。3D打印模具被用于生产原型件时,有助于找出设计问题,避免耗费大量资金制作设计不完善的铝制或钢制模具。
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照片展示的注塑件是用于汽车模型的底盘,对于小批量的生产汽车模型,这种方式成本更低。

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这是3D打印机制造的吹塑模具,主要用于生产塑料瓶子,同样是用于小批量生产。
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当需要用于大批量生产时,还是需要金属模具,一些金属3D打印企业,希望直接3D打印金属模具,取代机加工的方式。3D打印金属模具的优势主要在于可以重新设计模具结构,优化模具内部的冷却水路,加速注塑过程中模具冷却时间,延长模具使用寿命。
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左侧两个透明塑料模型,演示了3D打印模具内部结构以及冷却水路的情况。模具在用于生产注塑件时,需要将加热融化的塑料注入到模具模具内部,待塑料冷却后打开模具即可取出成型的塑料件,因此塑料件冷却的过程非常重要,冷却速度越快生产一个塑料件需要的时间越短,金属模具处于高温的时间越短使用寿命越长。

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对于失蜡铸造方式,3D打印机可以打印蜡模,替代了人工雕刻蜡模等工艺,在中国的首饰领域已经大面积普及使用。蓝色的蜡模是由Solidscape设备打印。
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黄色和白色的样品就是将蜡模熔融掉以后,铸造出来的首饰树,一个一个剪下来就是单个的首饰了。

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FDM 3D打印技术之前一直没有用于铸造领域,主要是所打印的材料无法用于铸造,直到Polymaker推出了PolyCast铸造材料,下图左侧是使用PolyCast材料3D打印出的塑料母模,将其进行包埋制作砂模,然后再将其高温烧掉,即可灌入金属制造出金属零件,就像下图右边的金属件一样。
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左侧是铸造出的金属件,右侧是砂模。

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还有一种3D打印机是直接3D打印砂型,比如下图这种设备,我们在国内也见过不少,一般使用SLS激光烧结工业或者3DP粉末粘合工艺。

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3D打印出的砂模,结构还是非常复杂的,可以用于铸造金属。

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目前,3D打印技术在模具行业的应用主要是以上几大类,我们在日本工业展上都有看到,各位熊友如果对于其中某一项技术感兴趣,可以在南极熊搜索关键词了解更多信息。



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2019-7-23 22:18:24 | 显示全部楼层
模具领域的应用,未来潜力大
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2019-8-28 16:37:26 来自手机 | 显示全部楼层
深圳也有一家类似的企业,迪嘉机械
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