Низкозатратное настольное инжекционное литье с 3D Принтером Asiga

Низкозатратное настольное инжекционное литье с 3D Принтером Asiga

Низкозатратное настольное литье под давлением — уже здесь, Митчелл Браун из VERT Design, объясняет, как они это сделали, используя настольную 3D печать Asiga …

Наша компания по разработке изделий занималась разработкой вариаций шлангового зажима, который используется на высокоскоростной производственной линии. Продукт работает с использованием встроенного шарнира и гибкой геометрии отсечения.

Традиционно мы тестировали дизайн с использованием 3D печатных моделей по технологии SLS (Селективное лазерное спекание), однако достигнутые результаты были неточными. Мы потребовали, чтобы геометрия была доказана в реальных производственных материалах, которые в этом случае были литьевым полипропиленом.

На этапе проектирования мы разработали несколько итераций. В конце концов список был сокращен до двух возможных концепций. Изготовление прототипа инструмента из стали или алюминия стоило бы много тысяч долларов и занимало не менее 6 недель. Мы обратились к 3D-печатной технике, поскольку это было быстрее и дешевле.

Производство формовочного инструмента (пресс-формы)

Мы сами разработали инструмент. Для обеспечения успешного формования деталей использовались такие функции, как гладкая разделительная линия, взаимосвязанная геометрия и адекватная вентиляция. Мы напечатали инструмент на 3D-принтере Asiga Pro2 в высокотемпературной смоле Asiga FusionGRAY. 3D-принтеры Asiga используют процесс сборки, который активно формирует тонкие слои смолы через скользящее действие, называемое «Slide-And-Separate» (SAS). Это дает им уникальное свойство среди перевернутых стереолитографических систем, позволяющих быстро печатать большие участки поперечного сечения с точными толщинами слоев, что весьма применимо к геометрии инструмента для литья под давлением. Мы смогли напечатать инструменты превосходной обработки поверхности толщиной 25 микрон в материале FusionGRAY, который рассчитан на работу выше 200 градусов Цельсия, что достаточно для полипропилена для литья под давлением.

Поведение инструмента во время запуска

Рудиментарное металлическое кольцо молдинга было адаптировано к напечатанному инструменту. Это гарантировало, что сопло не находилось в непосредственном контакте с 3D напечатанным инструментом, где это могло привести к физическому повреждению и/или деградации. Вначале мы использовали материал с высоким индексом потока. Это позволило нам проверить, что инструмент может быть правильно заполнен и разобран. Как только мы достигли полностью сформированных деталей, мы перешли на полипропилен. Машина, которую мы использовали, имеет ручное управление, и цикл обычно занимает 30 секунд от загрузки инструмента до выемки детали. Когда мы заметили, что части не были полностью сформированы, мы нанесли тонкий слой распылителя для разъема пресс-формы, который позволил материалу заполнить форму с большей легкостью. В промежутках между циклами мы использовали сжатый воздух для охлаждения инструмента, поскольку тепло поглощается из формованного пластика. Это необходимо для предотвращения повреждения инструмента.

Качество молдингов

Используя ручную формовочную машину, мы смогли изготовить части отличного качества. Достигнутая поверхность была похожа на тонкую отделку EDM, полученную в инструментах для производства стали. Время от времени мы замечали видимые линии потока, пустоты от захваченного газа, и заметные литники. Литники были обрезаны вручную, чтобы очистить формованные детали. Тем не менее, можно добиться более чистых деталей с лучшим контролем процесса и стабильной температурой материала.

Состояние инструмента после формования

Материал инструмента FusionGRAY может изнашиваться, если его не обрабатывать осторожно. Контролируемая обработка инструмента необходима из-за значительных гидравлических давлений, и переполняющие полости могут разрушить инструмент. Кроме того, чрезмерный зажим может также разрушать слабые места в инструменте. В ходе циклов в нашем проекте мы заметили в форме волосяные трещины, однако это не поставило под угрозу эффективность инструмента. Защита инструмента может быть улучшена за счет использования металлического поддона, так что зажимное давление снимается с помощью держателя, а не трехмерных печатных вставок.

Сравнение с другими 3D-принтерами

Ранее мы тестировали цифровые пресс-формы, созданные с помощью других 3D-принтеров. По моему опыту, FusionGRAY демонстрирует большую интегральную силу и создает более гладкую поверхность инструмента, при этом практически не происходит ступенчатых линий сборки, которые передаются в формованную деталь.

Вывод

Использование 3D-печатных инструментов в тандеме с литьевыми машинами низкого давления в нашей дизайнерской студии позволило нам быстро изготовить настоящие литьевые детали по низким ценам. Мы смогли проверить потенциальные проекты, а также произвести малообъемные серии компонентов из реальных инженерных пластмасс.

No Comments

Post A Comment