金屬3D打印技術(shù)為注塑

使用塑料注射成型（PIM）時(shí)，控制熱量很重要。

大多數(shù)鑄塑模具都是由冷卻通道制成的，這些冷卻通道是由一塊鋼塊鉆出或銑削而成的。冷水流過這些通道以冷卻關(guān)鍵并從塑料中吸走熱量。傳統(tǒng)上，這些路徑是通過鉆直孔進(jìn)行的。然而，由于通道只能遵循直線視線路徑，所以在形成復(fù)雜的形狀時(shí)，該方法的有效性受到限制。

共形冷卻的實(shí)踐解決了這個(gè)限制。采用保形冷卻，通道可以設(shè)計(jì)成均勻地跟隨部件的形狀，因此，它們“符合”任何形狀以實(shí)現(xiàn)最好效率和更快的循環(huán)時(shí)間。

在Star Rapid，我們一直在進(jìn)行研究，以探索金屬3D打印如何用于共形冷卻。決定評(píng)估3D打印對(duì)冷卻效率的最好方法，并將該方法應(yīng)用于現(xiàn)有的PIM客戶項(xiàng)目-Marco Beverage Systems的熱水器。

以下概述了采用保形冷卻方法鑄塑塑料工具的步驟，以試圖簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程，同時(shí)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的最終部件。

制作插件

插件由馬氏體時(shí)效鋼打印并垂直定向在Reinshaw DMLM AM250粉末平臺(tái)金屬打印機(jī)的打印臺(tái)上。垂直打印避免了額外的支撐，并防止了孔的塌陷。

打印后，部件仍具有粗糙的表面紋理，這是在使用3D打印方法逐層構(gòu)建部件時(shí)所產(chǎn)生的。插件后來CNC加工并拋光以得到高光澤度。盡管新插入件所需的冷卻液總量與使用直線通道的原始插件之間大致相同，但新3D打印插件的通道更緊密地跟隨工具的錐度，并具有更大的暴露表面積。

建造關(guān)鍵

插入件安裝在板的B側(cè)，下方（右側(cè)）。這是每個(gè)循環(huán)打開和關(guān)閉的印版。A面（左側(cè)）保持芯部，在每個(gè)成型周期中保持固定。

結(jié)果

使用新的鑄塑模具，進(jìn)行了一系列測(cè)試，將結(jié)果與基準(zhǔn)研究進(jìn)行比較。3D打印的關(guān)鍵和插入物比傳統(tǒng)模具工具表現(xiàn)得更好。不僅共形冷卻能夠極大地提高產(chǎn)品質(zhì)量，并且使冷卻時(shí)間縮短了38秒，即60％。這消除了額外的手動(dòng)空氣冷卻的需要。

周期時(shí)間的縮短可以為較長(zhǎng)的生產(chǎn)運(yùn)行節(jié)約大量成本，并且可以大大彌補(bǔ)開發(fā)這種工具所帶來的相對(duì)較大的費(fèi)用。我們與Renishaw和LBC Engineering密切合作，創(chuàng)造了一個(gè)解決方案，大大縮短了周期時(shí)間，同時(shí)提高了質(zhì)量。隨著研發(fā)努力的擴(kuò)大，我們將繼續(xù)完善這一過程以適應(yīng)未來的高級(jí)應(yīng)用。