受疫情及國外大環(huán)境的影響,華南、華東等地客戶新產(chǎn)品的迭代速度和頻率也遭遇影響。我們3D打印主要致力于模具的應(yīng)用,模具的應(yīng)用是來自于新的產(chǎn)品,如果有新產(chǎn)品的迭代,我們會開發(fā)更多新的模具,F(xiàn)在大環(huán)境還不是很樂觀,金屬3D打印落地模具的應(yīng)用也銳減不少。在這樣的危機中,我們醞釀新機更要通過增材制造,通過金屬3D打印去提高我們模具的整體制造水平,縮短我們的成型周期,提高我們的產(chǎn)品質(zhì)量,加快我們新產(chǎn)品開發(fā)速度。
近日,制造探囊第13期“金屬3D打印模具工藝”由廣東?萍す夤緱罱ň┲髦v,一個18年老兵的模具經(jīng)驗,帶我們充分了解金屬3D打印在模具領(lǐng)域的助推作用。
金屬3D打印模具工藝為何是模具行業(yè)必備技術(shù),所謂的模具行業(yè)必備技術(shù),我有兩層意思。*,目前階段不是說我們所有模具一定要采用金屬3D打印來做,我們更需要把它當(dāng)作一個備選工藝方案去賦能我們的模具。第二,后續(xù)隨著金屬3D打印行業(yè)的快速發(fā)展,成本及技術(shù)成熟度更加深入落地,那就是模具行業(yè)加工工藝的必備技術(shù)了。
我們講金屬3D打印模具的應(yīng)用,目前了解更多的是隨型水路。但是,金屬3D打印模具僅僅只有隨型水路的應(yīng)用還很難成為模具加工細(xì)分工藝的新秀,除了隨形水路,我們還有沒有其它可以開發(fā)的?需要我們從業(yè)者、客戶一起攜手開拓。
關(guān)于金屬3D打印,我們從2010年開始對接市場,對于我們接觸3D打印的硬度以及切削效果,包括常規(guī)的全打印以及嫁接打印等,如何來定性?我相信35%的老板并還并不是很了解。當(dāng)然,對于一些長期使用,產(chǎn)品質(zhì)量得到快速,注塑周期大幅縮短已嘗到了金屬3D打印模具帶來的經(jīng)濟(jì)效益,得到他們客戶好評的一些模塑企業(yè)老板們;他們使用的經(jīng)驗以及對工藝了解的深度,甚至比我們一些同行的銷售了解的還更多。
案例【汽車塑件模具鑲件】四邊平整中凸深腔工件,對于基座的厚度是有一定要求的。如果基座偏薄,這個工件打印下來,一般情況下都有可能會出現(xiàn)變形,導(dǎo)致精加過切等問題。比如有一個案例,四角它只有一個虎口,其它長寬四面平整,中間膠位高度大概在80mm,整體沒有任何的骨位結(jié)構(gòu),也相當(dāng)于是平板式的,在模仁中間拔地而起一棟“高樓”(膠位結(jié)構(gòu))。這個工件我們在打印以及熱處理過程中,基座出現(xiàn)變形的風(fēng)險是完全存在的,因為基座的厚度只有20mm,所以這個件我們特別要注意,在圖示紅色位置進(jìn)行嫁接,下方基座高度要預(yù)先做到40mm,如此可以預(yù)防大變形吃掉預(yù)留的加工余量。
金屬3D打印模具隨形水路,我們是可以根據(jù)產(chǎn)品的形狀進(jìn)水路設(shè)計,水路內(nèi)壁到膠位面的壁厚是多少,這個安全距離很重要,我們*小厚度設(shè)計過0.8mm;有效的縮短注塑過程中的冷卻時間,加快脫模速率,使整個成型周期加快,生產(chǎn)效率得到大幅提高;但是因產(chǎn)品結(jié)構(gòu)而異安全壁厚不能一概而論,壁厚過薄容易出現(xiàn)破壁風(fēng)險需要就產(chǎn)品項目綜合考慮。
有人說,3D打印是錦上添花之事,它不是我們加工的剛需;我也有和很多模塑老板探討過,3D打印也可以變?yōu)榧庸傂。我們?年*多了解的PCTG的材料,特別是在電子煙上面的應(yīng)用,這種產(chǎn)品這款材料沒有3D打印技術(shù),也許是朝著另外一個方向發(fā)展。但是生產(chǎn)效率,產(chǎn)品的單價以及我們生產(chǎn)工廠的整理、整頓精益生產(chǎn)都會做得很痛苦。我們的剛需也許和我們采用的塑膠材料以及我們產(chǎn)品模具本身的結(jié)構(gòu)受限有關(guān),有了3D打印就可以賦能傳統(tǒng)。所以說3D打印可以成為模具行業(yè)的必備技術(shù),是解決傳統(tǒng)不能解決的。
案例【汽車油路功能件模具鑲件】解決塑件表面粗糙度的問題。這個件底部紅色是加工假體部分,我們是用P20就可以,上面部分我們采用1.2709或者CX材料都可以進(jìn)行打印,底部紅色的加工裝夾假體*后加工完我們是要割掉的。這個水路的直徑以及進(jìn)出水位置是可以不變的,我們更多的是解決尼龍加纖材料,在注塑生產(chǎn)過程中容易出現(xiàn)浮纖問題,因為浮纖會導(dǎo)致*終客戶在裝O形圈的情況下出現(xiàn)有摩擦破損而滲水、漏水問題;這個案例采用3D打印技術(shù)連同我們的注塑周期長的問題也解決了。相同的產(chǎn)品,不同的水路設(shè)計,我司的設(shè)計根據(jù)大量實際的經(jīng)驗案例+科學(xué)分析讓打印的模具工件注塑周期可以降低到*大化。
比如注塑的過程中,一個周期中*長的是冷卻時間,隨形水路要解決的就是把冷卻時間解決掉。對射膠以及保壓時間它占的比重很少,如圖我們紅色的冷卻時間30%,傳統(tǒng)70%,中間可以壓縮40%的空間,那是很可觀的。
為什么要選擇隨型水路,選擇增材制造來做模具。傳統(tǒng)水路的周期監(jiān)測畫面是 21.73秒,隨形水路恒定在17秒,相差4~5秒。時間縮短了,注塑成本也節(jié)約了11萬。所以說增材制造模具,對于規(guī)模創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新以及管理創(chuàng)新,其實歸根結(jié)底是深耕于質(zhì)量效率跟成本。
金屬3D打印模具工藝之前是中大型企業(yè)才會采用,如今中小模具廠也會使用,這個技術(shù)應(yīng)用普遍將會是趨勢。特別是對于模具要求高,交期急這兩點,更能促進(jìn)模具3D打印工藝的發(fā)展。