『壹』 3D列印模具與傳統模具區別
從現在來看,3D列印已經給製造業帶來了巨大影響。那些曾經需要幾百美元、耗時幾周的手板件,現在可以早上設計、晚上列印,第二天早上就可以送達客戶手裡。
有些公司已經在使用3D列印工藝製造注塑模具。不再需要花費幾個月時間來等待可以用於生產的模具的製造,或者因為下游設計變化導致修改模具的大量金錢投入,或者生產層上的不確定因素。不管是模具驗證還是注塑件小批量生產,都可以快速3D列印模具。如果模具有問題或者需要修改設計,再列印一個並重復驗證或生產就是。對嗎?
這些觀點有一些道理。塑料3D列印的注塑模具有點像我們後院的塑料棚,它比金屬棚便宜,塑料棚搭建速度很快且在低載荷下表現良好。但是如果積雪太多,他們將破裂成一屋的碎片。
3D列印模具有自己的一席之地,有些企業在3D列印模具的應用上比較成功。支持者稱3D列印模具比傳統模具加工方式快達90%、便宜達70%。在某些情況下這可能是真實的,但是明白金屬模具相比3D列印塑料模具的優勢/劣勢非常重要。
真正的模具,真正的快速
快速製造公司ProtoLabs自從1999年已經開始生產快速模具注塑零件。它提供的模具可製造工程塑料、金屬、液態硅膠(LSR)等材料的零件。模具主要使用鋁(有些情況下用鋼)材機加工得到,可加工幾個到1000個零件,發貨時間1-15天。
它的工業級3D列印服務包括光固化(SLA)、選擇性激光燒結(SLS)和直接金屬激光燒結(DMLS)。可列印材料包括仿聚丙烯和ABS的類熱塑性材料、工業級尼龍及金屬(如不銹鋼、鋁合金及鈦合金等)。
既然有如此大范圍加工能力,為什麼不直接列印模具,而是機加工製造模具呢?
模具製造商當警惕
ProtoLabs公司工程師一直在考慮列印模具,但是在做了16年的快速模具生意,一些原因仍迫使他們堅持可靠的快速注塑成型工藝:
01表面質量
3D列印逐層加工得到零件,這會導致產品表面有台階紋效應。直接列印的模具也存在類似問題,後期需要機加工或者噴砂來消除這些細小的、齒狀的邊緣。此外,小於1mm的孔必須鑽,更大的孔需要擴孔或者鑽孔,螺紋特徵需要攻絲或者銑削。這些二次處理很大程度上削弱了3D列印模具的速度優勢。
02尺寸因素
如果你要設計滑板或者塑料工具箱,3D列印模具也許是毫無問題的。零件尺寸限制在10立方英寸(164立方厘米),大致是柚子的尺寸。而且盡管當前的增材設備的精度很高,但是仍然沒法同加工中心和EDM設備比較。後者加工的模腔精度通常達±0.003英寸(0.076mm),零件體積高達59立方英寸,大致是3D列印零件體積的6倍。
03高溫環境
為保證材料流動性能良好,注塑模具需要加熱到非常高的溫度。鋁模和鋼模通常經歷500F(260℃)甚至更高溫度環境,尤其在加工高溫塑料,如PEEK和PEI(Ultem)材料。用這些金屬模具生產幾千個零件很容易,在最終量產模具出來前也可作為過渡模具使用。使用SLA或者相似3D列印工藝製造的模具材料一般是光敏或者熱固性樹脂,它們通過紫外光或者激光固化。這些塑料模具盡管比較硬,但是在注塑的熱循環條件下損毀非常迅速。事實上,在溫和環境下3D列印模具通常在使用100次以內會失效,高溫塑料比如聚乙烯和或苯乙烯。對玻璃填充聚碳酸酯和耐高溫塑料,甚至只能生產幾個零件。
04比較成本
使用3D列印模具的一大原始是因為其成本低。生產級別機加工模具成本一般是20000美元甚至更多,意味著同1000美元的列印模具是同類比較。但是這個類比並不公平,列印模具陳本的評估通常只考慮材料消耗,並沒有考慮人工、裝配與安裝、噴射系統和五金器具。比如ProtoLabsd的鋁模具花費1500美元可以用於生產。如果需要生產更多零件?採用3D列印模具,你每生產50-100個產品就需要重新列印、裝配機測試新的模具。另一方面,不考慮所使用的塑料,鋁模具通常在生產10000個零件仍然服役良好。
05產品設計
傳統注塑模具製造的原則及實踐已經有超過一個世紀的歷史,行業對其研究比較透徹。3D列印模具卻非常新。比如拔模斜角必須大於等於5度,以滿足大部分鋁模要求。塑料模具注塑塑料零件卻面臨挑戰,對塑料模具頂針的數量與安裝位置需要額外小心。
在增加模腔壁厚和降低壓力方面,塑料模具(尤其是高注塑溫度)在某種程度上更為靈活。澆口的設計也不同,應當避免使用隧道式和點狀澆口。直接澆口、扇形澆口、翼形澆口應該增加到正常尺寸的3倍。
列印模具內聚合物的流動方向應該與3D列印線一致,避免粘滯和低壓引起的高填充。冷卻系統可在一定程度上提高模具的壽命,但不會明顯降低列印模具的循環次數,因為塑料模具的散熱能力不像鋁模或鋼模那麼好。
時機
盡管快速鋁模具有很多優勢,有些情況下3D列印模具仍會發揮重要作用。對於有3D列印機、且有足夠時間探索列印模具如何在注塑機上工作的廠家,也許他們認為應該直接列印模具。
當然,模具設計師必須理解如何製作功能模具,模具的重新設計與製作要花費大量成本。相關的技術人員與設備也很必要——模具噴砂的機械工人、頂針安裝、注塑機操作員等,因為這些參數的設置與傳統模具有很大的不同。
但是等等——為什麼不用DMLS?為什麼不直接列印金屬模具?DMLS使用激光和精密光學器件在細小金屬粉末床上逐層「畫」零件,生產的完全緻密的商業產品廣泛應用於航空、醫學領域。有些人預測未來鋁和模具鋼材料的模具也許將直接列印,能提供超高效的隨形冷卻水道,將大量減少注塑時間,延長模具使用壽命。某種程度上,DMLS直接列印模具速度慢且昂貴,通常只用於非常小、復雜的模具,或則加工那些通過傳統機加工方法很難製造的模具嵌入物。
實測可靠
總的來說,ProtoLabs認為最好使用DMLS、SLA或其他3D列印工藝做他們擅長的事:列印零件而不是模具。但是,如果滿足以下條件,3D列印注塑模具會是個可靠的替代。
1)小批量且相對簡單的零件,產品需要比較大的拔模角度。
2)工具與模具設計團隊要對3D列印模具的設計原則很熟悉。
3)有加工和裝配塑料模具的人員和設備。
最終設計考慮因素。如果你需要模具長期使用,一旦3D列印模具驗證了設計的合理性,下一步就是採用更為永久的材料製作模具,比如鋁或者不銹鋼,因為塑料模具主要小批量產品生產使用。由於3D列印模具和傳統模具的設計不同,項目時間和預算上要考慮一定次數的模具重設計和測試。
『貳』 什麼是3D建模
3D建模通俗來講就是利用三維製作軟體通過虛擬三維空間構建出具有三維數據的模型。3D建模大概可分兩類為:NURBS和多邊形網格。
就是說在平面里顯示三維圖形。不像現實世界裡,真實的三維空間,有真實的距離空間。計算機里只是看起來很像真實世界,因此在計算機顯示的3d圖形,就是讓人眼看上就像真的一樣。人眼有一個特性就是近大遠小,就會形成立體感。計算機屏幕是平面二維的,我們之所以能欣賞到真如實物般的三維圖像,是因為顯示在計算機屏幕上時色彩灰度的不同而使人眼產生視覺上的錯覺,而將二維的計算機屏幕感知為三維圖像。基於色彩學的有關知識,三維物體邊緣的凸出部分一般顯高亮度色,而凹下去的部分由於受光線的遮擋而顯暗色。這一認識被廣泛應用於網頁或其他應用中對按鈕、3d線條的繪制。比如要繪制的3d文字,即在原始位置顯示高亮度顏色,而在左下或右上等位置用低亮度顏色勾勒出其輪廓,這樣在視覺上便會產生3d文字的效果。
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『叄』 3D圖和模具圖有什麼不一樣嗎
3D圖,它的一個效果的話會比較有立體感,但是模具圖的話它就是一個實體圖,所以這個方面的區別比較大
『肆』 模具3d設計 做什麼
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『伍』 請問模具設計中的2D和3D分別是什麼意思
2D是平面圖形,3D是立體圖形
『陸』 什麼是3D圖檔,壓鑄模具
3D圖檔,就是用UG、PROE、SOLIDWORKS(這3個是常用的三維機械設計軟體)等三維設計軟體,繪制的三維造型圖檔。
壓鑄模具由於型腔比較復雜,現在的模具設計製造廠家,幾乎全部用三維設計軟體設計壓鑄模的零件圖紙。
步驟:
1、先用三維設計軟體繪制壓鑄件的毛坯造型;
2、對壓鑄件的毛坯造型進行分模,設計出壓鑄模的動模鑲塊、定模鑲塊、滑塊、鑲件和型芯等零部件;
3、壓鑄模的型腔部分三維設計完畢,模架部分可以三維設計,也可以用AUTOCAD等二維設計軟體進行二維設計(現在,比較先進的壓鑄模廠家,型腔和模架全部都用三維設計了,而且是模塊化的。AUTOCAD也有三維模塊,但是用的人很少);
4、對三維設計的零件,復雜的型腔鑲塊進行加工中心編程加工,簡單的模架部分,出二維零件圖,去車銑刨磨加工生產。
壓鑄模設計中,用三維軟體設計的零件圖紙和裝配圖紙,就是壓鑄模具的三維(3D)圖檔。
『柒』 2D模具和3D模具分別有什麼區別,各有什麼優勢,有的鞋子或者鞋底用2D模具可生產,用3D模具也可生產嗎
1,2D模具圖是平面2D圖,也叫平面施工圖;
2,3D模具圖是實體3D圖檔。一般用來數控編程作模用。
3,用3D模具圖更好製作模具。另3D模具圖很易轉成2D模具圖。但2D模具圖轉不成3D模具圖。
『捌』 模具行業中所謂的「3D」指的是什麼它有哪些具體要求
3D主要的還是說你在繪制圖的時候有一些剛進門的模具工一時看不了太復雜的圖紙所以!要繪制3D圖也就是立體圖了!這樣比較方便做模具的圖!現在用的有pro/e.SD和國產的CAXA實體設計!和UG