Kako napraviti kalup za injekcijsko prešanje s 3D printerom?

Proizvođač šalica, za izradu kalupnih dijelova alata s konformnim kanalima za hlađenje koristi 3D printer SHINING 3D EP-M250, da bi poboljšao kvalitetu gotovih izradaka i učinkovitost injekcijskog prešanja.

Kalup za brizganje

Pozadina slučaja:

Injekcijsko prešanje plastike trenutno je najčešće korištena metoda industrijske proizvodnje. Najčešće se koristi u masovnoj proizvodnji plastičnih i gumenih dijelova.

Povećanim zahtjevima po kvaliteti gotovih proizvoda, povećavaju se i zahtjevi za kalupe kao što su temperiranje i brzine ciklusa. Dok konvencionalne tehnologije imaju mnoga ograničenja, 3D tehnologija printanja metala može proizvesti kalupe za injekcijsko prešanje sa konformnih kanalima, što poboljšava odvođenje topline i učinkovitost.

Zahtjevi kupca

  1. Povećanje transparentnosti šalice.
  2. Smanjenje težine šalice.
  3. Poboljšanje efikasnosti injekcijskog prešanja.

Kalup za injekcijsko prešanje izrađen korištenjem konvencionalnih metoda proizvodnje.

Kalup za brizganje

Kalup za injekcijsko prešanje, izrađen konvencionalnom metodom

Kalup za brizganje

Rashladni kanali kod konvencionalnih metoda

3D printani kalupi:
Kalup za šalice izrađen konvencionalnom tehnologijom može imati samo vertikalne kanale za hlađenje. Iako je promjer rashladnog kanala 20 mm, ne omogućava efikasno hlađenje. To prouzrokuje smanjenje transparentnosti gotovog dijela i učinkovitosti prešanja

Tehnologijom 3D printanja možemo izraditi konformne temperirne kanale koji su u skladu s dizajnom kalupa i zahtjevima tehnologije.

konformni kanali

Konformni rashladni kanali kod 3D sprintanog kalupa

Postprocesiranje

Post procesiranje kalupa nakon 3D printanja

3D sprintan kalup

3D isprintani kalup za injekcijsko prešanje

Končni produkt

Konačni proizvod

Simulacija toka promjene temperature kalupa

Kalup
Kalup

Pomoću simulacije prešanja možemo vidjeti da je temperatura 3D printanog kalupa s konformnim rashladnim kanalima 74 ℃ niža od kalupa s konvecionalnim kanalima.

Simulacija temperaturnih promjena na konačnom proizvodu

Kalup za brizganje
Kalup za brizganje

Nakon 15 sekundi hlađenja temperatura konačnog proizvoda, čaše iz 3D printanog kalupa imale su 60 ℃ nižu temperaturu od čaša iz konvencionalnog kalupa, što znači da se učinkovitost injekcijskog prešanja povećala za 60%. Potrebno je samo 16,36 sekundi da čaše dovedemo do temperaturu izbacivanja.

Za konvencionalne metode, potrebno vrijeme je bilo 22,97 sekundi. Time se vrijeme smanjilo za 6 sekundi, a efikasnost ciklusa injekcijskog prešanja povećala se za 26%.

Zaključak:

  1. Vrijeme hlađenja 3D printanih kalupa je 26% kraće nego kod konvencionalnih kalupa, a temperatura se smanjuje za 60%..
  2. Temperaturna razlika konformnih rashladnih kanala između ulaznog i izlaznog mjesta 3D printanog kalupa je maksimalno 5 ℃. Stoga ispunjava zahtjeve oblikovanja. Tlak iznosi 0,3 MPa, što odgovara zahtjevima općih regulatora temperature bez zastoja, vrtložne struje, povratnog protoka itd.

Ukratko, 3D metalni kalupi sa konformnim rashladnim kanalima ne samo da ispunjavaju zahtjeve postupka injekcijskog prešanja, već poboljšavaju efikasnost ciklusa proizvodnje i kvalitetu gotovih proizvoda.