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大幅度提高冷却效率,3D打印随形水路才是注塑模具的好搭档!

2017/11/17 10:00   |    阅读量:353   |    来自: RSE

【导语】 金属3D打印的随形水路,几乎不受任何限制,还可以根据冷却要求进行不同的冷却回路设计,从而以一致的速度进行散热,以促进散热的均匀性,起到均衡模具温度和提高产品品质的功效。

传统的模具内,冷却水路是通过交叉钻孔产生内部网络,并通过内置流体插头来调整流速和方向。所以在水路设计时,需要考虑是否满足钻孔条件,比如水路的截面直径,水路长度、水路距产品面的最短距离、以及是否会与模具其它镶件产生干涉等。金属3D打印的随形水路,几乎不受任何限制,还可以根据冷却要求进行不同的冷却回路设计,从而以一致的速度进行散热,以促进散热的均匀性,起到均衡模具温度和提高产品品质的功效。


目前,金属3D打印技术在欧美和日本已经被深入运用于注塑模具量产中。比如包括丰田在内的大型汽车集团,以及像办公用品的HP等,他们通过利用3D水路技术,来缩短冷却时间以及提高产品的成形品质的方法已成为常态。在部分模具制造厂商中,随形冷却模具业务已占到总业务的40%。


3D打印带来的新方式


传统注塑模具包括成型零件、导向部件、浇注系统、脱模机构、抽芯机构、排气系统、温控系统和其他结构零件等部分。其中60%的产品缺陷来自不能有效地控制模具温度,因为冷却过程在整个注塑过程中的时间最长,有效的冷却系统就尤其关键。

不同因素对模具造成缺陷的影响程度

注塑过程所占时间比

传统模具采用直线型冷却水道,冷却效率低。新型模具将冷却水道形状依据产品轮廓的变化而变化,模具无冷却盲点,有效提高冷却效率,减少冷却时间、提高注塑效率;水道与模具型腔表面距离一致,有效提高冷却均匀性、减小产品翘曲变形,提高了产品质量。


随形冷却流道位于处于刀具的加工盲区,传统的加工方法无法实现,而3D打印技术通过层层制造的方式加工内部复杂流道,是实现此类结构的有效加工手段。采用3D打印技术制造的主要部件是成型零件和冷却系统,不仅简化了制造工艺,同时也方便了随形冷却水道的设计,提高了设计的效率,随形性更为理想,可以更好的减少缺陷。


3D打印异形水路的优势


●提高生产效率

随形冷却的水路设计,可以有效缩短注塑或压铸过程中的冷却时间,大幅提高生产效率。

提升产品品质

3D打印工艺制作出来的随形冷却水路,可让冷却更加均匀,有效减少翘曲变形、开裂飞边、气泡砂眼等产品缺陷,显著提升最终产品的质量与成品率。

提高模具的使用寿命

通过3D打印制作的随形冷却水路模具,能在工作过程中更快的降低温度,让模具保持在一个相对适合的温度内,延长模具的使用寿命,进而降低产品单位成本。

降低生产成本

3D打印加工方式,巧妙回避了传统水路需要考虑零件拆分,密封等问题,提高了模具寿命和可靠性,降低生产成本。

模具的修复

长时间使用的模具难免会造成部件的损坏,变形,通过3D扫描获取数据,利用3D打印技术对损坏的部分进行修复,降低了模具的使用成本。此外,传统模具需要使用机械加工进行除锈,3D打印模具可以通过超声电解的方式进行维护。


3D打印随形冷却案例分享

1

汽车水杯架

存在的问题:生产周期长,翘曲变形

冷却面积:增加4倍

传统模具注塑周期:78S

随形冷却模具注塑周期:42S

翘曲变形:减小57.5%



2

路由器壳体

存在的问题:生产周期长,四角容易发生翘曲变形

传统模具冷却时间:78.7S

随形冷却模具冷却时间:41.9S

翘曲变形:减小23%


3

灯罩

存在的问题:生产周期长,部分地区散热不足导致翘曲变形

传统模具冷却时间:9.4S

随形冷却模具冷却时间:6.5S

翘曲变形:减小5%


4

扇叶轮

存在的问题:生产周期长

传统模具冷却时间:43.5S

随形冷却模具冷却时间:32.1S

5

风扇叶片

传统冷却流道冷却时间:35S

随形冷却流道冷却时间:26.6S

产品缩痕:提高20%

翘曲变形:提高15%

展会预告

2018年第19届深圳机械展(SIMM)暨工业级3D应用方案展区将汇聚众多国内外3D打印品牌展商,针对用户的实际需求,紧抓市场热点,带来应用于随形水路的产品和应用方案,为供需方搭建高效、具备市场影响力的交流平台。2018SIMM展,精彩值得期待!

展会咨询:余先生

电话:0755-83477906

E-mail: yujingfeng@simmtime.com


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