3D-trykte plastformer kontra konvensjonell aluminiumsverktøy

Industriell 3D-utskrift har en overveldende innvirkning på ulike bransjer fra ulike perspektiver. Den raske tilgjengeligheten av raske prototyper, deler med vanligvis ikke produserbare eller dyre design, og materielle fremskritt har også blitt mulig med industriell 3D-utskrift. Bortsett fra det, brukes industriell 3D-utskrift også til produksjon av plastsprøyteformer. Det er imidlertid ikke egnet; Hvorfor? Vi vil forklare det her i denne artikkelen.

Talsmennene hevder at bruk av industriell 3D-utskrift for å produsere plastformer sparer 90 % av tiden, reduserer kostnadene med 70 % og letter applikasjoner under lett belastning. Men det er fortsatt viktig å forstå ulempene ved å lage plastformer ved hjelp av industrielle 3D-utskriftsmaskiner sammenlignet med konvensjonelt maskinerte aluminiumsformer. Så her er grunnene basert på at produksjon av plastformer ved hjelp av 3D-utskrift ikke anses som et godt alternativ:

1. Kvaliteten på formen

Når en plastform produseres ved hjelp av en 3D-printer, kan det hende at kvaliteten på formen ikke er imponerende. Den industrielle 3D-skriveren bruker lag for å danne en komplett form, som viser en trappetrinnseffekt på veggen eller vinklet overflate. Samtidig er formene garantert boret eller brøt for hull og tappet eller frest for gjengede funksjoner. Disse sekundære operasjonene legger til tiden formen. Imidlertid bør kvaliteten på formen forbli kompromissløs.

2. Størrelse på formen

Det tillatte volumet av formen ved bruk av en industriell 3D-printer er rundt ti kubikktommer, nær størrelsen på en grapefrukt. Uten tvil har moderne additivmaskiner bedre evne og kapasitet til å danne former. Imidlertid er disse avanserte maskinene langt bak EDM-utstyret og maskineringssentrene. Årsaken er at de enkelt kan produsere former opp til størrelsen på 59 kubikktommer, som er omtrent seks ganger større enn kapasiteten til en industriell 3D-printer.

3. Eksponering for sterk varme

Formene som brukes i sprøytestøpingen må møte overdreven varme for å la materialet flyte riktig. Vanligvis forblir temperaturen for stål- og aluminiumsformer rundt 260°C, spesielt ved fremstilling av høytemperaturplast. Motsatt er det umulig å møte en så høy temperatur for formene for stereolitografi og lignende 3D-utskriftsmetoder. Det er fordi disse prosessene involverer fotoreaktive harpikser herdet med UV-lys. Disse plastformene brytes øyeblikkelig ned når de utsettes for så mye varme i en lengre periode.

De 3D-printede plastformene blir ineffektive før de fullfører sine 100 skudd med mykt plastmateriale som styren og polyetylen. Men glassfylte polykarbonater og andre tøffe termoplaster kan vise en viss motstand. Deretter kan vi si at plastformene som består av industriell 3D-utskrift ikke er egnet til å møte varme i sprøytestøpeprosessen.

4. Sammenligning av kostnader

Kostnaden har alltid vært et diskusjonspunkt angående å foretrekke fra konvensjonell produksjon av aluminiumsformer eller produksjon ved bruk av en industriell 3D-printer. Vanligvis anses de industrielle 3D-printede plastformene som lavere i pris, noe som er en feil oppfatning. For eksempel koster det å lage plastform ved hjelp av en 3D-skriver $1000. Det vil berøre tallet på $20 000 hvis det produseres ved hjelp av en konvensjonell aluminiumsformfremstillingsmetode.

Men er det verdt det? Selvfølgelig er det ikke fordi formen som består av 3D-skriveren ikke vil tilby sine tjenester mer enn 50 til 100 ganger. Investoren vil trenge en annen form for å opprettholde produksjonshastigheten. Så investoren må pådra seg en investering på $1000 mer. Selv om det er viktig å vite her at kostnadsestimatet for 3D-trykt form kanskje ikke inkluderer arbeidskostnader.

På den annen side kan aluminiumsformen produsert ved bruk av konvensjonelle metoder koste deg $15 000. Likevel er denne investeringen nok til å dekke produksjonsforbruk i lang tid, da slike former kan støtte 10 000 produksjonssykluser. På samme måte, med konvensjonell produksjon av aluminiumsformer, har investorer en bedre evne til å velge tilpasningsalternativer.

5. Design av formen

Midt i andre kompleksiteter er formens design av betydelig betydning, som ofte forblir kompromittert med 3D-skrivere. Ikke desto mindre, former laget av konvensjonelle formfremstillingsprosesser tilbyr kolossal bekvemmelighet når man legger til en slik teknisk funksjon til formens design. Vanligvis bruker formene som består av 3D-skrivere plastmateriale, som er motvillige til å oppnå følgende mål for formen, og konvensjonelt forberedte aluminiumsformer har lett disse egenskapene. Noen av de bemerkelsesverdige tilfellene er gitt nedenfor:

  • Den nøyaktige plasseringen og antallet utkasterstifter er vanskeligere å oppnå med 3D-skrivere.
  • Trekkvinkler bør utvides til 5 grader eller mer, ekstraordinært overgå de fleste aluminiumsverktøybehov.
  • Punktporter og tunneler må unngås ved 3D-printede plastformer.
  • For plastverktøy bør vifte-, innløps- og flikporter øke tre ganger sin opprinnelige størrelse.
  • Polymerstrøm gjennom den 3D-trykte plastformen bør plasseres på samme måte som 3D-utskriftslinjer for å unngå å feste seg og øke fyllingen ved redusert injeksjonstrykk.

Følgelig kan den enkle utformingen av plastformer fungere med 3D-skriveren. Likevel er komplekse designformer langt unna domenet til disse skriverne.

Mulige fordeler ved å lage mugg ved bruk av industriell 3D-skriver

Hånd i hånd, til tross for at de er en fiasko for store volumproduksjoner, har plastformer som består av 3D-skrivere fortsatt noen fordeler. Disse fordelene inkluderer:

  • Hvis det kreves en liten mengde elementære former med stor utkastvinkel, er en industriell 3D-printer perfekt for å lage plastformen.
  • Hvis verktøy-og-die-teamet ditt er sikre på at de kan glorifisere alle funksjonene som trengs i formen og er kjent med formens designregler, kan du gå videre. Ellers kan du kaste bort tid og penger.
  • Anta at du har nok ressurser, arbeidskraft og maskiner til å behandle/montere plastformen. I så fall kan du jobbe med det, men det forblir kanskje ikke økonomisk.