چگونه پرینت سه بعدی فلزی می تواند مشکل تولید ساختارهای قالب پیچیده را حل کند؟

1، یک مدار آب خنک کننده انعطاف پذیر که مشکل اصلی قالب گیری تزریقی را حل می کند
سرعت ساخت و کیفیت محصولات به میزان خنک شدن قالب های تزریق بستگی دارد. کانال های آب خنک کننده با سوراخ مستقیم در قالب های سنتی استفاده می شود. این کانال ها به سختی به سطوح حفره پیچیده می چسبند، که باعث تغییرات دمای موضعی بیش از حد و نقص های محصول مانند تاب برداشتن و علامت های انقباض می شود. با استفاده از روش‌های بهینه‌سازی توپولوژی، چاپ سه بعدی فلزی می‌تواند یک کانال آب خنک‌کننده منسجم ایجاد کند که کاملاً با شکل محصول مطابقت دارد. این به شما امکان می دهد دما را دقیقاً در جایی که گرما تولید می شود و کجا خنک می شود کنترل کنید.
به عنوان مثال، زمان خنک‌سازی قالب دستگیره در خودرو از 18 ثانیه به 12 ثانیه پس از استفاده از یک آبراه منسجم چاپ شده سه بعدی رسید. راندمان تولید 33 درصد افزایش یافت و تغییر شکل تاب خوردگی محصول از 0.8 میلی متر به 0.2 میلی متر کاهش یافت. نرخ قبولی از 92 درصد به 98.5 درصد افزایش یافت. مهم‌تر از آن، این مفهوم محدودیت‌های فیزیکی روش‌های موجود - را در یک دیواره هسته قالب به ضخامت 0.5 میلی‌متر پشت سر می‌گذارد، ممکن است یک کانال خنک‌کننده مارپیچی با قطر 2 میلی‌متر برای ساخت یک شبکه خنک‌کننده سه بعدی- ایجاد شود. آبراه منسجم بر روی قالب پوسته لوازم خانگی چاپ شده توسط تجهیزات iSLM420 Zhongrui Technology، عمر قالب را تا 40 درصد افزایش می دهد و تعداد ترک های ناشی از خستگی حرارتی را تا 75 درصد کاهش می دهد.
2، نوآوری در ساختار شبکه: سبک کردن قالب ها و ترکیب عملکردهای مختلف
در موضوع قالب‌های ریخته‌گری قالب، خستگی حرارتی مواد آلیاژی با دمای بالا یکی از دلایل اصلی عدم دوام آنها تا زمانی است که می‌توانند. پرینت سه بعدی فلزی از ساختارهای شبکه بیومیمتیک برای سبک‌تر کردن وسایل، بهبود مسیرهای هدایت گرما و قوی نگه داشتن چیزها استفاده می‌کند. قالب ریخته گری برای یک تیغه موتور هواپیمای خاص از طرح شبکه TPMS (سطح منحنی حداقل سه دوره) استفاده می کرد. این کار وزن هسته قالب را 35 درصد کاهش داد و انعطاف پذیری آن را در برابر شوک حرارتی دو برابر کرد. چرخه تولید مداوم از 5000 به 12000 قالب افزایش یافت.
این مزیت ساختاری به ویژه هنگام ساخت قطعات عایق بسیار مهم است. مزون‌های عایق در سیستم‌های رانر استاندارد جامد هستند، اما پرینت سه بعدی می‌تواند مزون‌های شبکه‌ای شش ضلعی توخالی بسازد که 60 درصد در جلوگیری از انتقال گرما از صفحه شکاف به قالب کارآمدتر هستند. این طراحی چرخه قالب گیری تزریقی را 22 درصد کاهش می دهد و مقدار انرژی مصرفی را تا 18 درصد در قالب های مواد مصرفی پزشکی کاهش می دهد.
3، سیستم اگزوز میکرو متخلخل: حل چالش صنعت کمبود گاز به دام افتاده
هنگام تزریق، اگر گاز داخل حفره قالب نتواند به اندازه کافی سریع آزاد شود، ممکن است مشکلاتی مانند رگه های گاز و سوختن روی سطح محصول ایجاد کند. دو مشکل اصلی در مورد درج‌های فولادی قابل تنفس سنتی وجود دارد: اول، آنها فقط می‌توانند به هوا اجازه دهند در یک جهت جریان یابد و دوم، استرس در نقطه‌ای ایجاد می‌شود که ناحیه قابل تنفس با ناحیه متراکم برخورد می‌کند. چاپ سه بعدی فلزی فراتر از این محدودیت ها می رود و می تواند اشیاء متخلخل با قابلیت تنفس چند جهته تولید کند.
روش فولاد تنفسی نسل سوم لیزر لومینسانس، رویکرد اسکن لیزری را برای ایجاد یک لایه قابل تنفس متراکم روی سطح قالب با اندازه منافذ 0.04 میلی‌متر بهبود می‌بخشد. در همان زمان، یک شبکه منافذ متصل سه بعدی در داخل قالب ایجاد می کند. در استفاده از قالب های داشبورد خودرو، این مفهوم میزان نقص گاز محبوس شده را از 15٪ به 0.3٪ کاهش می دهد، بدون نیاز به درگاه های اگزوز اضافی، ساخت قالب را ساده می کند. مهمتر از آن، پرینت سه بعدی می‌تواند باعث شود که قطعات قابل تنفس و بدنه‌های قالب با هم کار کنند، به این معنی که مانند روش‌های سنتی منبت کاری، احتمال نشتی درز وجود ندارد.
4، ساخت یکپارچه قطعات پیچیده: تغییر زنجیره ارزش پردازش قالب
در قالب‌سازی سنتی از تکنیک «فرآوری جداگانه + مونتاژ» استفاده می‌شود. این بدان معنی است که قطعات مهم مانند نازل های داغ، قسمت های شیب دار و پدهای هسته قالب باید چندین مرحله را طی کنند. پرینت سه بعدی فلزی با استفاده از ایده "تولید یکپارچه" به یکباره این عناصر پیچیده را شکل می دهد. به عنوان مثال، سیستم نازل داغ قالب قاب یک برند خاص از تلفن همراه نیاز به 12 قطعه دارد تا به روش معمول در کنار هم قرار گیرند. با پرینت سه بعدی، می توانید یک نازل داغ کامل را با یک کانال جریان یکپارچه و شیار نصب المنت حرارتی بسازید. زمان مونتاژ از 8 ساعت به 0.5 ساعت کاهش می یابد و مشکل شکستگی ناشی از انبساط و انقباض حرارتی با برش درزها کاملاً حل می شود.
این تغییر در هنگام ساخت قطعات با دیواره های نازک بیشتر به چشم می خورد. برنامه شبیه‌سازی مهندسی VoxelDance که با روش Manga توسعه داده شده است، مشکل تغییر شکل چاپ قطعات جدار نازک- فولاد ضد زنگ 316L (ضخامت دیوار 0.3 میلی‌متر) را با روش " جبران تغییر شکل اسکن" با موفقیت حل کرده است. این روش باعث می‌شود قطعات قالب‌های توری ماشین دقیق‌تر شوند و از 0.5± میلی‌متر به 0.08 ± میلی‌متر می‌رسند. همچنین دوره تحقیق و توسعه را تا 60 درصد کاهش می دهد و استفاده از مواد را تا 45 درصد افزایش می دهد.
5، یکپارچه سازی تکنولوژیکی: راه اندازی یک الگوی جدید تولید قالب
پرینت سه بعدی فلزی به صورت مجزا وجود ندارد، اما به طور کامل با فناوری هایی مانند تجزیه و تحلیل شبیه سازی و تشخیص هوشمند در هم تنیده شده است. ماشین‌های Zhongrui Technology یک سیستم میدان باد بهینه‌شده چند لایه دارند که می‌تواند میدان دمای بستر پودر را در زمان واقعی زیر نظر داشته باشد. همچنین می‌تواند تنظیمات لیزر را به‌طور خودکار تغییر دهد تا تنش حرارتی را جبران کند و برای قالب‌های بزرگ (مانند قالب‌های سپر خودرو با ابعاد 1.2 × 0.8 متر) به 99.95 درصد چگالی برسد. با استفاده از ابزارهای تحلیل جریان، طراحان می‌توانند ترتیب کانال‌های آب خنک‌کننده را در طول فرآیند مدل‌سازی، که یک تکرار حلقه بسته از «چاپ شبیه‌سازی طراحی» است، بهبود بخشند.
از نظر هزینه بازسازی مدل، چاپ سه بعدی مزایای منحصر به فردی را به نمایش گذاشته است. به عنوان مثال، ساخت قالب برای 1000 قطعه با روش های سنتی 280000 یوان هزینه دارد (180000 یوان برای توسعه قالب)، اما راه حل چاپ سه بعدی 20٪ بیشتر برای هر قطعه هزینه دارد اما هیچ هزینه توسعه قالب ندارد و هزینه کل را به 220000 یوان می رساند. هنگامی که سرعت تکرار محصول از دوره بازپرداخت قالب استاندارد (معمولاً 12 تا 18 ماه) بیشتر شود، اقتصاد چاپ سه بعدی آشکارتر می شود.