مواد متداول پرینت سه بعدی فلزی برای ساخت قالب کدامند؟

1. فولاد قالب: کلید سختی بالا و مقاومت در برابر سایش
فولاد قالب ماده اصلی مورد استفاده در چاپ سه بعدی فلزی برای ساخت قالب است. این بسیار مقاوم، مقاوم در برابر سایش و مقاوم در برابر خوردگی است که آن را به بهترین انتخاب برای روش‌های شکل‌دهی گرم مانند قالب‌گیری قالب-و تزریق تبدیل می‌کند. با استفاده از فولاد قالب و فناوری چاپ سه بعدی می توان سازه های پیچیده ای ساخت که ساخت آنها با روش های سنتی سخت است، مانند:
یک قالب خاص سپر خودرو از یک کانال آب انعطاف پذیر مارپیچی ساخته شده از فولاد قالب پرینت سه بعدی استفاده می کند. این امر اختلاف دما بین هسته و سطح را از 45 درجه به 8 درجه کاهش می دهد، زمان خنک شدن را 30٪ کاهش می دهد و نرخ تاب خوردگی محصول را از 8٪ به 0.5٪ کاهش می دهد.
قالب سبک: یک قالب برای لوازم الکترونیکی مصرفی تا 42 درصد سبک‌تر شده و در عین حال محکم است. این کار با بهینه سازی شکل قالب انجام شد. در عین حال، اکنون فضای بیشتری برای مدار آب خنک کننده وجود دارد و چرخه قالب گیری تزریقی 25٪ کاهش یافته است.
تولید نازل داغ که یکپارچه است: انبساط و انقباض حرارتی می‌تواند به راحتی باعث ایجاد شکاف و ترک در نازل‌های داغ سنتی شود، زیرا آنها از بخش‌های زیادی تشکیل شده‌اند. 3فولاد قالب چاپ D ممکن است قالب‌گیری نازل داغ را به طور کلی بهتر کند، اشتباهات مونتاژ را کاهش دهد، و کیفیت اقلام قالب‌گیری تزریقی را پایدارتر کند.
2. آلیاژ تیتانیوم: پیشرفت مضاعف در سبک بودن و مقاوم بودن در برابر خوردگی
از آنجایی که آلیاژهای تیتانیوم قوی، سبک و مقاوم در برابر خوردگی هستند، در قالب‌سازی{0}بالا بسیار مفید هستند. برخی از رایج ترین کاربردهای آن عبارتند از:
قالب هوافضا: یک قالب برای تیغه موتور هواپیما از آلیاژ تیتانیوم چاپ شده سه بعدی- تشکیل شده است که دارای ساختار شبکه ای است که آن را سبک و قوی می کند و در عین حال در برابر دماهای بالا تا 600 درجه نیز مقاوم تر می شود.
قالب های ایمپلنت پزشکی: آلیاژ تیتانیوم یک ماده عالی برای قالب های ایمپلنت ارتوپدی است زیرا زیست سازگار است. یک قالب شخصی سازی شده مفصل ران ساخته شده با پرینت سه بعدی دارای ساختار متخلخلی است که به رشد استخوان ها کمک می کند و زمان بهبودی بیمار را تا 40 درصد کاهش می دهد.
بهینه سازی یک کانال جریان پیچیده: یک قالب جدید برای بسته باتری خودروی الکتریکی از فناوری چاپ سه بعدی آلیاژ تیتانیوم استفاده می کند. در داخل هسته قالب، کانال های جریان متقاطع طراحی شده اند تا راندمان جریان مایع خنک کننده را تا 50٪ و یکنواختی دمای بسته باتری را تا 20٪ بهبود بخشد.
3. آلیاژ آلومینیوم: ترکیب خوبی از سبکی و هدایت گرما
آلیاژ آلومینیوم بهترین ماده برای ساخت قالب است زیرا سبک است، گرما را به خوبی هدایت می کند و قابل بازیافت است. تعادل خوبی بین هزینه و کارایی ایجاد می کند. می توان از آن در شرایط زیر استفاده کرد:
قالب اجزای خودرو: قالب سرسیلندر یک موتور معین از آلیاژ آلومینیوم تشکیل شده است که به صورت سه بعدی چاپ شده است. ساختار شبکه بیومیمتیک آن را 28 درصد سبک تر می کند. در عین حال، رسانایی حرارتی قوی آلیاژ آلومینیوم برای کاهش 15٪ زمان خنک کننده و هزینه ساخت یک قطعه تا 18٪ استفاده می شود.
قالب کالاهای مصرفی الکترونیکی: قالب قاب مرکزی یک گوشی هوشمند خاص با پرینت سه بعدی آلیاژ آلومینیوم ساخته شده و دارای دیواره هایی با ضخامت 0.3 میلی متر است. چرخه قالب گیری تزریقی از 45 ثانیه به 32 ثانیه کاهش می یابد و بازده محصول در ترکیب با یک آبراه انعطاف پذیر به 99.2 درصد می رسد.
تأیید تکرار سریع: آلیاژ آلومینیوم یک ماده عالی برای ساخت نمونه های اولیه قالب است زیرا ارزان است. شرکتی که لوازم خانگی تولید می کند از قالب های آلیاژ آلومینیوم چاپ سه بعدی-برای آزمایش محصولات خود استفاده کرد. این امر زمان تولید محصول را از 8 هفته به 3 هفته و هزینه تغییر طرح را 70 درصد کاهش داد.
4. آلیاژهای مبتنی بر نیکل-: محافظ عملکرد در شرایط سخت
آلیاژهای مبتنی بر نیکل{0}}در تولید قالب‌هایی ضروری هستند که می‌توانند در برابر دما و فشار بالا مقاومت کنند زیرا در برابر اکسیداسیون و خوردگی مقاومت می‌کنند. معمولاً برای موارد زیر استفاده می شود:
قالب موتور هواپیما: یک قالب تیغه توربین خاص از آلیاژی مبتنی بر نیکل{0}} ساخته شده است که می تواند دما تا 1200 درجه و فشار تا 100 مگاپاسکال را تحمل کند. سه برابر بیشتر از قالب‌های معمولی دوام می‌آورد و وزن آن به لطف طراحی بهینه‌سازی توپولوژیکی تا ۲۲ درصد کاهش یافته است.
قالب پمپ اصلی انرژی هسته ای: آلیاژهای مبتنی بر نیکل{0}}مواد اصلی برای قالب های تجهیزات انرژی هسته ای هستند زیرا می توانند در برابر تشعشعات مقاومت کنند. با استفاده از چاپ سه بعدی، قالب پروانه برای پمپ اصلی انرژی هسته ای با کانال های جریان پیچیده ساخته شد. این باعث شد تا خنک‌سازی 40 درصد مؤثرتر باشد در حالی که هنوز نیازهای آب‌بندی را در شرایط بسیار سخت برآورده می‌کند.
یک قالب کتری واکنش خاص از فناوری چاپ سه بعدی آلیاژی مبتنی بر نیکل{0}}استفاده می‌کند تا ساختار خود را در شرایط خورنده پایدار نگه دارد. چرخه نگهداری از هر سه ماه به هر هجده ماه افزایش یافته است و هزینه کلی چرخه عمر 65 درصد کاهش یافته است.
5. آلیاژ مس: حداکثر استفاده از هدایت حرارتی
آلیاژهای مس برای ساخت قالب هایی که نیاز به انتقال سریع گرما دارند بسیار عالی هستند زیرا در انتقال گرما و الکتریسیته خوب هستند. برخی از مکان هایی که می توان از آن استفاده کرد عبارتند از:
یک قالب بسته بندی نیمه هادی از آلیاژ مس پرینت سه بعدی تشکیل شده است. راندمان خنک‌کننده با طراحی کانال در سطح میکرومتر 80% بهبود می‌یابد. این چرخه بسته بندی را از 12 ثانیه به 5 ثانیه کاهش می دهد و ظرفیت تولید یک خط را 140٪ افزایش می دهد.
آلیاژ مس دارای رسانایی حرارتی بالایی است، به این معنی که می تواند به سرعت گرمای جوشکاری را پخش کند و قطعه کار را از تاب برداشتن محافظت کند. با چاپ سه بعدی کانال های جریان آلیاژ مس، یک قالب جوش برای یک ماژول باتری خودرو انرژی جدید، بازده جوش را از 92٪ به 98.5٪ افزایش داده است.
قالب میکرو مبدل حرارتی: قالب ماژول اتلاف حرارت برای یک ایستگاه پایه 5G خاص از فناوری چاپ سه بعدی آلیاژ مس برای ساخت ساختاری کاملاً مناسب با ضخامت دیواره 0.1 میلی متر و قطر کانال 0.3 میلی متر استفاده می کند. اثربخشی اتلاف گرما سه برابر بیشتر از طراحی های معمولی است.