案例：金属3D打印随形冷却注塑模具生产率提高30%：澳门bet356体育在线官网安装

2024-10-05 12:55:01

3DSystems的金属增材生产工艺和Cimatron模具设计软件使得模具镶件的加热循环大大减少。若塑料加热循环过程中的温度变化较小，不会造成零部件翘曲的风险大大增加。

对传统方式设计和生产的塑料汽车管道展开测试时会在整个测试过程中产生132℃的温度波动，B＆JSpecialty公司因此向其客户引荐用于随状加热塑料镶件，以便构建更加平衡的加热。为构建该目标，B＆JSpecialty的工程师用于了3DSystems的Cimatron软件来展开模具设计，内部加热水路根据零部件的表面随状设计。为了生产出有简单精准的内部加热水路，他们使用了3DSystems金属增材生产设备ProXDMP300展开打印机。

全新的随形加热模具镶件在加热过程中将温度变化减少到了18℃，且将模具膨胀循环时间从1分钟降至了40秒，整体生产效率提升了30％。根据JarodRauch的众说纷纭，ProXDMP300可将公差掌控在英寸三千分之一到四千分之一次优加热水路造成较小的温度变化随状加热模具利用现代技术解决问题了不存在已幸的问题。许多注塑件都是曲面，但用作建构加热水路的钻孔却不能小洞直线。

在大多数情形下，这就意味著加热水路无法与零部件的几何特征相匹配。传统方式生产的加热直线必需跨过零部件的最外层，以防止对模具型腔产生阻碍，这就意味著附近零部件中心就越将近的部分一般来说离最近的加热水路较近。因此，常常不会在加热过程的一开始就造成零部件上经常出现显著的温度变化。

B＆JSpecialty对汽车管道展开了新的设计，以便减少加热效率，其特点是具备多个点状曲面。在完整模具设计过程中，是通过一个中心和定子块小洞加热直线，以便调整模具的几何特征，容许一定程度的翘曲。而对于点状形状的管道而言，管道的几大最重要特征都与加热水路牵涉到，因为不存在着直线地下通道的容许。由此产生的温度变化不会产生瓦解形变，造成零部件在加热的时候显得倾斜。

过去，零部件制造商们常会缩短加热循环周期来解决问题这个问题，以保证将零部件从模具上接下之前使零部件几乎烧结，并对镶件展开调整以便容许一定程度的翘曲。这种方法不存在的问题是缩短加热循环周期不会降低生产效率，减少零部件生产成本。与传统直线加热水路比起，金属3D打印机随状加热水路将温度变化减少了86％利用随状加热水路改良模具根据JarodRauch（B＆JSpecialty公司的信息技术和3D打印机经理）的众说纷纭，汽车管道是升级版随状加热设计的一个很好的应用于实例，可以提升零部件的质量，增加出厂亲率，延长加热循环周期。

B＆JSpecialty向一个客户（汽车供应商）明确提出了这个解决方案，该客户答允对新方法展开测试。获得了完整几何数据的CAD文件后，B＆JSpecialty公司工程师用于3DSystems的Cimatron模具设计软件开始了设计工作。Rauch称之为B＆JSpecialty是在研究随状加热在金属3D打印机上的应用于时认识的Cimatron软件。

“我们看见3DSystems获取了一个原始的末端到末端解决方案，还包括模具设计软件、3D打印机建模打算软件和3D打印机，正是这一点让我对这个解决方案十分失望，”Rauch说。与Cimatron合作后，B＆JSpecialty公司工程师退出了原本的直线加热水路，后用随状加热水路代替，水路与零部件表面的距离维持恒定。使用金属3D打印机技术展开最后的模具生产使得工程师需要设计简单的加热水路，同时横截面和模块表面的质量获得了提高。

此类功能保证了湍流，更进一步减少了从模具传送到冷却剂上的热量，使得加热效率更高。需要更加高效地展开模具加热后，就减少了零部件的缺陷率（比如翘曲和缩痕），保证了零部件的质量。这种方法减少了校正、试错亲率和取样亲率，生产的零部件质量更高，为模具制造商和运营商节约了大量的时间和金钱。

通过准确的仿真建模原作期望值B＆JSpecialty公司工程师随后将模具文件从Cimatron软件引入Moldex3D（塑料建模软件），以便展开整体的加热建模。“Cimatron与Moldex3D几乎相容，使得我们需要很更容易地就对整个塑料过程展开仿真建模，并绘制出有模具和零部件的温度变化图，找到热点和加热点，并仿真有所不同加热时间导致的效果，”Rauch说。该建模过程送给认为了一些重点可以改良的区域，在实际生产之前可对此类重点区域的加热策略展开新的设计。

将完整模具设计与全新的随形加热水路设计展开建模对比，结果显示新的零部件的温度产于获得了很大的提高，温度变化减少了86％。Cimatron与Moldex3D几乎相容，使得我们需要很更容易地就对塑料过程展开仿真建模，以便使用数字化手段对设计展开评估具备随状加热水路的3D打印机模具镶件B＆JSpecialty公司工程师随后用于了3DSystems3DXpert金属增材生产软件展开模具镶件的设计，为生产做到打算。他们引入零部件的数据，优化几何特征数据，计算出来扫瞄路径，布局3D打印机建构平台，并将数据必要从3DXpert软件发送到的3DSystemsProXDMP300金属3D打印机。

ProXDMP300使用高精度的激光头，用于3DSystemsLaserForm材料。对于汽车管道模具，B＆JSpecialty公司用于了马氏体时效钢材漆。B＆JSpecialty公司用于随状加热水路，利用必要3D金属打印机将生产效率提升30％“ProXDMP300在生产随状加热水路方面展现出有趣，因为其精度十分低，”Rauch说。“我们可容许三千分之一到四千分之一的公差。

”3DSystems的必要金属打印机（DMP）专利技术使得我们需要用于更加小的材料颗粒生产出有尤为细致的细节和最厚的壁厚。最后可实现零部件表面粗糙度5μm（200Ra微英寸），并且不必须过于多的后处理。

生产效率大大提高打印机已完成后，B＆JSpecialty公司用于蓝光3D扫描仪将嵌件扫瞄到3DSystemsGeomagicControlX检测计量软件，将网格覆盖面积在设计好的几何体上，对金属3D打印机模具镶件展开检验。随后将嵌件寄来汽车供应商，供应商再行将嵌件加装到铸模机上。

Rauch回应：“基准测试结果显示随状水路使得加热过程更加平衡，因此延长了加热循环时间，将生产效率提升了30％。由于随状加热使得加热循环时间延长，因而减少了塑料压力，造成模具寿命大幅度提高，反过来又减少了分模线的磨损，增加了模具的简单细节。

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