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3D打印模具冷卻水路

魔猴君  行業(yè)資訊   2838天前

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傳統(tǒng)的模具內(nèi),冷卻水路是通過交叉鉆孔產(chǎn)生內(nèi)部網(wǎng)絡(luò),并通過內(nèi)置流體插頭來調(diào)整流速和方向。金屬3D打印技術(shù)在模具冷卻水路制造中的應(yīng)用則突破了交叉鉆孔方式對冷卻水路設(shè)計(jì)的限制。現(xiàn)在,模具設(shè)計(jì)企業(yè)可以設(shè)計(jì)出更靠近模具冷卻表面的隨形水路,它們具有平滑的角落,更快的流量和更高的冷卻效率。

Diamond Tool and Engineering 3D打印模具鑲件的設(shè)計(jì)和制造是在其合作伙伴3DPrintedParts公司的幫助下完成的。

那么,設(shè)計(jì)3D打印模具隨形冷卻水路的時候是否有一些技巧或注意事項(xiàng)呢? 美國注塑模具制造企業(yè)Diamond Tool and Engineering 與其3D打印模具的合作伙伴針對這個問題分享了一些經(jīng)驗(yàn)。美國明尼蘇達(dá)州的Diamond Tool and Engineering公司專門為醫(yī)療行業(yè)制造緊密度容限和多腔的注塑模具。Diamond Tool and Engineering公司為其注塑模具制造了帶有隨形冷卻水路的模具鑲件。

3DPrintedParts公司表示,3D打印技術(shù)的價(jià)值要體現(xiàn)在為注塑模具所帶來的產(chǎn)品附加價(jià)值中。根據(jù)3D科學(xué)谷的市場研究,模具制造用戶可以通過金屬3D打印技術(shù)順利的構(gòu)建具有隨形冷卻通道的模具型芯,使模具內(nèi)的溫度變化更加均勻,從而在時間、成本和質(zhì)量方面優(yōu)化模具加工過程,有助于縮短加工周期、減少翹曲變形、加快注塑產(chǎn)品交貨期,以及提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)的靈活性。

3DPrintedParts的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在進(jìn)行3D打印模具鑲件設(shè)計(jì)時,對傳統(tǒng)的鑲件設(shè)計(jì)思維進(jìn)行了突破,3DPrintedParts 總結(jié)了幾點(diǎn)3D打印模具鑲件設(shè)計(jì)的技巧和經(jīng)驗(yàn):除了設(shè)計(jì)隨形水冷水路之外,設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)還用在模具的部分區(qū)域中設(shè)計(jì)了晶格結(jié)構(gòu),取代原來的實(shí)心結(jié)構(gòu)。晶格結(jié)構(gòu)意味著能夠節(jié)省打印材料和打印時間,同時降低打印成本。

在使用金屬3D打印機(jī)制造懸垂結(jié)構(gòu)時,往往需要在設(shè)計(jì)時為該結(jié)構(gòu)添加支撐,而對于冷卻水路這種內(nèi)腔結(jié)構(gòu),后續(xù)去除支撐的難度很大,如將支撐結(jié)構(gòu)殘留在內(nèi)腔結(jié)構(gòu)中往往會影響冷卻介質(zhì)的流動。如果能夠在設(shè)計(jì)時考慮到這些因素,并避免添加支撐,那么將可以消除支撐結(jié)構(gòu)對模具冷卻性能的影響。3DPrintedParts公司表示,他們在不添加支撐結(jié)構(gòu)的情況下,可打印出與水平方向之間25度角的懸垂結(jié)構(gòu),這意味著他們能夠在無需后續(xù)機(jī)加工的情況下,制造出更優(yōu)異的幾何結(jié)構(gòu)。

注意高度與厚度比。一般來說,高度與壁厚比不超過15:1。打印粉末的去除問題- 在金屬打印的過程中,冷卻通道內(nèi)腔內(nèi)會被沒有熔化的金屬粉末所填充,所以在設(shè)計(jì)時需提前考慮到這個問題,并考慮內(nèi)腔結(jié)構(gòu)中的粉末如何進(jìn)行清除。冷卻通道的形狀 – 圓形螺旋狀的水路看起來不錯或者是建模相對容易,但是這種設(shè)計(jì)的冷卻效果并不一定是最有效的,冷卻通道的輪廓將根據(jù)需要進(jìn)行改變。

3DPrintedParts公司表示,由于3D打印模具冷卻水路與模具型芯的設(shè)計(jì)是共形的,這種設(shè)計(jì)使冷卻周期從35-40秒縮短到6.7秒,大幅提升了注塑模具的冷卻效率。

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來源:中國3D打印網(wǎng)

   

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