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金屬3D打印隨形水路模具——打破傳統(tǒng)注塑模具限制

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時(shí)間：2024-03-14

金屬3D打印

鎢合金3D打印

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3D打印案例

“促進(jìn)模具產(chǎn)業(yè)向深層次數(shù)字化、信息化制造的方向發(fā)展，而金屬3D打印技術(shù)作為具有代表性的增材制造技術(shù)，與模具制造有著共同的產(chǎn)業(yè)特征，正在成為模具高效、高精度制造的新關(guān)鍵技術(shù)。”

                                            —————————————————————————————————————中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì) 《模具行業(yè)“十四五”發(fā)展綱要》

金屬3D打印技術(shù)在模具制造中的一項(xiàng)重要應(yīng)用就是制造注塑模具。注塑過(guò)程一般包括：加料、塑化、注射、冷卻、脫模，其中冷卻時(shí)間約占產(chǎn)品成形周期的50%~80%。可以說(shuō)，注塑模具冷卻系統(tǒng)直接影響了塑件質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

注塑模具冷卻系統(tǒng)

冷卻系統(tǒng)通常是在模具內(nèi)開(kāi)設(shè)冷卻水路，利用循環(huán)流動(dòng)的冷卻水實(shí)現(xiàn)溫度控制，以滿足注塑工藝要求。

隨形冷卻水路

傳統(tǒng)加工方式下，水路只能為圓柱形直孔，無(wú)法完全貼近注塑件表面。但依托金屬3D打印技術(shù)，可突破傳統(tǒng)加工限制，實(shí)現(xiàn)隨形冷卻水路設(shè)計(jì)制造，在合理區(qū)間內(nèi)可任意設(shè)計(jì)彎曲水路、水路截面可設(shè)計(jì)成任意形狀、水路走向可根據(jù)型腔表面輪廓變化而變化，達(dá)到更快速、更均勻的冷卻效果，改善注塑件的質(zhì)量，減少注塑成形周期。

應(yīng)用案例

案例/1隨形水路USB上蓋模仁案例

 

該USB上蓋模仁的原始設(shè)計(jì)中，公模內(nèi)部無(wú)水路，只有母模有水路，最終注塑件成形周期為30s；

使用金屬3D打印技術(shù)制造該模具時(shí)，在公模仁內(nèi)部設(shè)計(jì)隨形冷卻水路，水路直徑?0.89mm、壁厚0.8mm，最終將注塑件成形周期縮短至20s。

案例/2 隨形水路連接器模仁案例

經(jīng)過(guò)隨形水路設(shè)計(jì)優(yōu)化，使用金屬3D打印技術(shù)制造該模具，最終注塑件成形周期由22s減少至12s，成形周期縮短45%。

案例/3 隨形水路澆口套案例

金屬3D打印技術(shù)可實(shí)現(xiàn)大部分的注塑模具制造，但綜合考慮成本與效率，也會(huì)采用打印部分鑲件、模仁的方式，如：澆口套、斜頂、模仁墊板、后模鑲件、前模鑲件、滑塊等。

上圖為使用金屬3D打印技術(shù)制造的隨形水路澆口套，在注塑成形過(guò)程中有效增強(qiáng)冷卻效果：冷卻時(shí)間由25s縮短至5s、注塑件成形周期由37s縮短至15s，成形周期減少60%，注塑件成形質(zhì)量良好。

案例/4 金屬3D打印水路模仁

下圖中的模仁由金屬3D打印一體成形制造，經(jīng)過(guò)熱處理及傳統(tǒng)機(jī)加工后投入使用。

打印材料： 不銹鋼SUS420，硬度HRC 48-52 拋光等級(jí)可達(dá)至A1，可滿足透明件需求。打印時(shí)間： 30小時(shí)/個(gè)（不包含熱處理和機(jī)加工時(shí)間）

 

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