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9张动图为你捋明白随形水路的知识盲区

2019/09/06 11:46   |    阅读量:1570   |    来自: 深圳国际增材制造技术展

【导语】 一直以来,欧美地区位居全球模具消费市场首位。而针对小批量复杂的模具生产,在美国市场采用3D打印方式更为普遍。2020年,美国3D打印在模具领域可渗透的市场发展空间约37亿美金。 在中国,模具行业工业总产值2020年有望达到1795亿,其中3D渗透的打印市场预计在30亿人民币(包括3D打印设备、材料、模具产品及其打印服务)。

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3D打印制造的随形水路模具工件为产品带来的的好处不容小觑,既省时又省钱。

在其工艺设计中,水路可随着产品形状均匀分布,从而进一步降低成型周期,提高产品的附加值。随着工艺的持续完善及精度的不断提高,打印价格也已降到可接受范围,3D打印随形水路工件已经受到越来越多的用户认可。


这么优秀的技术,隔壁老王都想了解!

下面,小编为大家分享金属3D打印技术在随形冷却水路设计和制造中的应用。

(我们为你准备了最全的动图剖析~)


01   关于3D随形水路的几个要点

(本章结尾有总结,赶时间的观众可以快速下潜!)

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为什么要使用随形水路?

运用CAD和CAE技术,可以制造出包任意冷却水路的模具结构,以减小模具上热集中,最终降低产品收缩变形量;对于关键的模具配件,加上冷却可以降低成型周期、改善品质降低生产成本。类似的异形水路系统正用于百万次的塑胶模具和十万次的冲压和压铸模具。

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3D打印模具材料和性能

传统水路VS随形水路

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随形水路优势总结

提高生产效率,释放设备产能;

提高产品质量,降低废品率;

减少人工干预,降低人工成本;

降低模具及产品生产的综合成本。


02  3D打印模具随形水路应用案例

(本章结尾有总结,赶时间的观众可以快速下潜!)

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产品及开模信息

塑料材质:塑料牌号DuPont™ Zytel® 70G30L NC010 NYLON RESIN

开模穴数:冷流道系统(1*1)

主要问题描述:指示位置由于产品结构因素,导致常规的模具 水路冷却不充分,致使产品的成型周期较长,口部有变形。

目的:缩短产品的成型周期,提高产品成型质量。

传统水路与随形水路

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传统冷却型芯采用4个水井冷却。红色线指示处,传统水井冷却不充分,导致冷却周期长;随形冷却采用3D打印技术生成的沿产品口部形状的随形水路。


下面介绍针对随形水路设计进行模流分析的情况。

水路方案分析

(介质为纯净水,温度25℃)

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传统水路

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随形水路

对比结果

从传统水路和随形水路分析结果对比可以看出,随形水路产品流动比较均匀,无短射、滞流现象产生。

模具周期内温度变化分析

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传统水路

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随形水路

对比结果

上图显示两种水路方案的模具在50s周期内的温度变化。对比可以看出,随形水路方案明显比传统水路方案的模具温度要更均匀。

产品周期内温度变化分析

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传统水路

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随形水路

对比结果

上图显示两种水路方案的产品在周期内的温度变化。对比可以看出,使用随形水路方案的产品明显温度要更均匀。另外,随形水路方案2镶件区域达到顶出温度时间为46.51秒,二传统方案是59.59s。

流速对比

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传统水路

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随形水路


对比结果

随形水路未出现停滞,涡流,回流等现象,雷诺数在8000以上,符合设计要求(雷诺数一般要求大于5000)。

传统水路与随形水路的对比总结

1  随形水路方案相对传统水路方案改善注塑冷却时间20%

2  随形水路方案相对传统水路方案中的模具温度更均匀

3  随形水路进出水平均温差最大在2℃,一般进出口温差要求在3.1℃以内,符合水路设计要求;

4  随形水路未出现停滞、涡流、回流等现象

 

虽然3D打印随形水路已是睹微知著,但传统的模具随形水路设计原则中不少好经验,都是有效设计3D打印随形水路的基础。

(以上提到的并不是3D打印随形水路所需要关注的全部规则,相关知识仍将随着技术的发展持续面世。)

 

看了这么多动图解剖,2019 SIMM展会3D打印随形水路制造商也顺便了解一下吧~

 

广东汉邦激光科技有限公司

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汉邦科技专注金属3D打印装备及以装备为载体的全套模具金属3D打印技术解决方案,依托领先的模塑生产综合技术实力,以金属3D打印随形水路为切入点,完善从设计-打印-后处理工艺解决方案,为模具设计带来全新理念,实现可批量生产塑胶模具产品。

杭州先临易加三维科技有限公司

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易加三维专注于工业级增材制造(3D打印)技术研发、制造、销售和技术服务,有金属3D打印机、高分子3D打印机、硅砂3D打印机等3大系列、10多个品种,公司产品广泛应用于零部件和工具直接小批量制造、原型件和结构件快速制造、模具和治具快速制造等诸多领域。

日本OPM&立模激光科技有限公司

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OPM在基础技术研发、设计制造、设备开发上已经走过约15年,其金属3D打印机在日本销售位居前列,在随形水路的研究和设备制作上有一套成熟的方案,2019年展会现场OPM所展示的众多随形水路模型得到了众多观众的询问。

深圳德科精密科技有限公司

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德科可为模具制造行业提供一站式的3D金属方案服务,为客户提供新型的模具加工方式,生产更高质的产品。公司配备德国EOSINT 290激光打印成型设备,EOS设备使用直接金属激光打印成型体系(DMLS),只需提供CAD图档便可以直接用金属粉末打印出所设计工件。

 

任何需求,请尽情咨询!

 

深圳工业展旗下深圳国际增材制造技术展览会通过打造集3D扫描、3D打印设备、材料、软件、服务于一体的展示、交流平台,目前已聚集汉邦科技、易加三维、OPM&立模、德科精密、形优三维、光韵达等代表性企业,期待更多3D扫描企业的加入!2020.3.30-4.2 •深圳国际会展中心(宝安新馆),期待您的参与!


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(请备注:3D随形水路

 

*本文内容整理自易加三维

参展及参观请联系

余先生

座机:0755-82039129

手机:13026607929(同微信)

邮箱:yujingfeng@simmtime.com




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