Wanneer 3D-printen gebruiken voor spuitgietgereedschap?

Spuitgieten is een eenvoudig en herhaalbaar proces dat ideaal is voor massaproductie van onderdelen met ingewikkelde vormen. Dit proces maakt gebruik van hoge hitte en druk om gesmolten materiaal in de spuitgietmatrijs te injecteren voordat het materiaal wordt gekoeld. Na afkoeling kun je de mal openen en je voltooide onderdeel onthullen.

Een goed gemaakte matrijs of gereedschap is essentieel voor het produceren van functionele spuitgietonderdelen. Naarmate de 3D-printtechnologie zich heeft ontwikkeld, zijn 3D-geprinte spuitgietmatrijzen een kosteneffectief alternatief geworden voor traditionele stalen gereedschappen. Zijn 3D-geprinte mallen de beste keuze voor uw volgende productierun? Dit is wat je moet weten.

Hoe 3D-geprinte spuitgietmatrijzen worden gemaakt

Om spuitgietmatrijzen in 3D te printen, moet u een digitaal bestand maken dat het omgekeerde is van uw definitieve ontwerp. De printer leest het bestand en deponeert het materiaal in lagen dienovereenkomstig, en voegt waar nodig ondersteuningen toe om vervorming te voorkomen. Zodra het printen is voltooid, kan de mal in een aluminium frame worden geplaatst dat de mal ondersteunt tegen de hitte en druk van de spuitgietmond om kromtrekken te voorkomen.

Neem bij het ontwerpen van een mal luchtopeningen op in het ontwerp om de stroom van het gesmolten materiaal in de mal te verbeteren, de druk te minimaliseren, het injectieproces te versnellen en het risico op flitsen te verminderen. U kunt de mal ook op een lagere laaghoogte printen en de binnenvlakken van de mal zo oriënteren dat er geen ondersteunende structuren aan beide zijden van de mal raken. Dit verbetert de oppervlaktekwaliteit van het onderdeel en minimaliseert de benodigde nabewerking.

De voordelen van 3D-printen van spuitgietmatrijzen

3D-printen is een geweldige optie voor het bewerken van mallen als u de productiekosten laag wilt houden. Het spuitgietproces op zich is zeer kosteneffectief voor grote productieruns, maar het maken van de matrijzen kan zeer snel duur worden. Complexe stalen mallen met meerdere holtes kunnen bijvoorbeeld gemakkelijk meer dan $ 100.000 kosten. Veel fabrikanten laten hun spuitgietmatrijzen 3D-printen omdat ze daarmee matrijzen kunnen produceren tegen een fractie van de kosten van traditionele methoden en het maakt productie in kleine oplagen kosteneffectiever. Traditionele methoden voor het bewerken van mallen zijn duur en vereisen veel apparatuur, maar het 3D-printen van eenvoudige spuitgietmatrijzen vereist beperkte apparatuur en kan aanzienlijk minder kosten.

Naast dat het goedkoper is, is het maken van mallen met 3D-printen veel sneller dan het gebruik van traditionele tooling-methoden. Het kan twee tot vijf maanden duren om een ​​stalen spuitgietmatrijs te produceren en 10-15 dagen om een ​​aluminium spuitgietmatrijs te vervaardigen via CNC-bewerking, maar het duurt meestal slechts twee tot drie dagen om een ​​3D-geprinte matrijs te maken. Het gebruik van additieve productieprocessen vereist geen gereedschap en weinig tot geen voorbereiding voor de productie, waardoor het ideaal is voor diegenen die snelle doorlooptijden willen bereiken zonder in te boeten aan complexiteit of nauwkeurigheid.

Met een 3D-printer print je nauwkeurige, complexe componenten. Deze hoge mate van nauwkeurigheid in combinatie met lagere kosten maakt 3D-printen ook ideaal voor het snel maken van gedetailleerde prototypes die het eindproduct nauwkeurig weergeven. Ingenieurs kunnen het ontwerp wijzigen en de resultaten snel zien, waardoor ze de matrijs kunnen verfijnen voor massaproductie en de kans op fouten verkleinen.

De beperkingen van 3D-printen van spuitgietmatrijzen

3D-printen van spuitgietmatrijzen biedt tal van voordelen, maar er zijn een paar beperkingen om rekening mee te houden. U kunt bijvoorbeeld alleen een mal 3D-printen die ongeveer zo groot is als een grapefruit, omdat deelvolumes vaak beperkt zijn tot 10 kubieke inch. Door een matrijs te bouwen met behulp van elektrische ontladingsbewerking (EDM), kunt u daarentegen nauwkeurige matrijsholtes maken met onderdeelvolumes tot 59 kubieke inch. Bovendien, aangezien 3D-printen materiaal laag voor laag afzet, kan een 3D-geprinte mal kleine randen hebben op schuine oppervlakken die machinaal of geschuurd moeten worden om te verwijderen.

Ook is een 3D-geprinte mal onder bepaalde omstandigheden minder duurzaam dan een traditioneel bewerkte mal. 3D-geprinte plastic mallen hebben de neiging om kapot te gaan wanneer ze voortdurend worden blootgesteld aan de hitte en druk van spuitgieten, dus mogen ze alleen worden gebruikt voor prototyping of kleine oplagen van maximaal 1000 onderdelen. Overweeg voor grote productieruns CNC-bewerking of EDM te gebruiken om stalen of aluminium mallen te maken voor spuitgieten.

Samenwerken met Fast Radius

3D-printen heeft het maken van spuitgietmatrijzen snel en kosteneffectief gemaakt, maar het is niet geschikt voor elke situatie. Als u een grote oplage plant of grote onderdelen moet maken, kunt u beter een traditionele gereedschapsmethode gebruiken, zoals CNC-bewerking of EDM. Een ervaren productiepartner kan ervoor zorgen dat u de matrijsgereedschapsmethode kiest die de beste resultaten voor uw project oplevert.

Wanneer u samenwerkt met Fast Radius, zal ons team van experts u helpen bepalen of het gebruik van 3D-geprinte spuitgietmatrijzen de beste optie is voor uw project. Wanneer u gebruik maakt van onze spuitgietdiensten, ontvangt u sterke, nauwkeurige onderdelen met uitstekende oppervlakteafwerkingen tegen lage kosten per stuk. Neem vandaag nog contact met ons op om aan de slag te gaan.