⑴ 3D列印金屬模具可行嗎
可以的,
3D列印金屬模具主要應用在隨形冷卻模具列印。
金屬模具冷卻系統是設計模具工程之一,當模具的塑膠原料加熱注入至溫度較低的模具後,需要等待模具冷卻才能取得成品,此時需仰賴著冷卻系統加以冷卻並且脫模。冷卻系統影響了脫模時間、製品質量、製品外觀等,影響質量很大。
模具的冷卻系統為水路,換句話說,水路的設計影響了模具的散熱質量。水路設計的目的是使製品均勻冷卻﹐並在較短時間內頂出成型,傳統的模具冷卻使用了簡易的方式,以直線的水路設計為主,製作較簡易,但需要的散熱時間較長。
異型水路與傳統水路比較
異型水路是模具產業所使用的特有製造技術,由於模流分析軟體的問世,設計者可以透過軟體分析模具與水路的散熱情形,縮短製造時程,提升製造質量。更進一步來看,模具的散熱水路設計方式也可以採用不規則形狀設計,提升散熱效率,這就是異型水路的基本原理。
然而,製作異型水路的方法受到了既有技術的限制,方式是將模具加以鑽孔或切割焊合,不僅施工十分復雜,模具的壽命也會因為二次加工的緣故而縮短,因此很長一段時間,異型水路設計只能停留在理論階段,不過金屬3D列印出現後,這些問題獲得了突破性改善。
為何金屬3D列印改變了水路設計的限制?這要從3D列印技術的說起,3D列印是近年進展迅速的工程技術,最大的優勢是3D列印的原理為增材製造,因此沒有造型上的限制,即使是物體內的復雜造型與管線,對3D列印來說並不構成困難,模具產業注意到3D金屬列印的價值。
不論是多少直徑的模具水路,或是一般車床難以施作的內角加工,金屬3D列印皆可輕易達成,更棒的是,即使異型水路的規劃方式復雜,金屬3D列印只要一次施作過程,皆能精準的同時完成模具與異型水路。
3D列印金屬隨形、異型水路模具帶來的效益,典型案例分析:
•模具設計時間減少75%
•製造端人力可以節省50%
•省下14%射出模具生產周期
•製造費用得以節省16%。