طراحی قالب پرینت سه بعدی

صنعت قالب‌گیری تزریقی با رشد سریع و رقابتی صدها میلیارد دلار ارزش دارد و تولیدکنندگان را وادار می کند تا به دنبال روش‌های کارآمدتر و کم‌هزینه‌تر برای باقی ماندن در زمینه رقابت باشند. پرینت سه بعدی که ساهت افزایشی نیز نامیده می‌شود، به تولیدکنندگان کمک می‌کند تا قالب‌ها و ابزارهای بهتری برای قالب‌گیری تزریقی سریع‌تر و ارزان‌تر از فرآیندهای سنتی بسازند. بیایید نگاهی به چگونگی و چرایی آن بیاندازیم.

استفاده قالب تزریق پرینت سه بعدی برای ایجاد نمونه اولیه قطعه

برای نمونه‌های اولیه و حجم‌های کوچک قطعات پلاستیکی، تولیدکنندگان بیشتری به چاپ سه‌بعدی در قالب‌گیری تزریقی روی می‌آورند زیرا عموماً ارزان‌تر و سریع‌تر از ایجاد قالب است که سپس برای تولید محصول استفاده می‌شود. اما در اینجا، بررسی می کنیم که چگونه شرکت ها از چاپ سه بعدی برای ساخت ابزارهای بهتر برای تولید سنتی، مانند قالب ها و الگوها استفاده می کنند، که سپس در فرآیندهای تولید سنتی مانند قالب گیری تزریقی برای تولید نمونه های اولیه و قطعات نهایی استفاده می شود. نمونه اولیه قالب تزریق مورد استفاده شده، در حال رشد است و بهتر از تولید از روش معمولی و سنتی است.

چرا از قالب های چاپ سه بعدی استفاده کنیم؟  

ECCO، یکی از برندهای کفش پیشرو در جهان، سال‌ها وقت صرف کرد تا راه حل خود را برای قالب‌های زیره کفش چاپ سه بعدی با استفاده از چاپگرهای سه بعدی Stratasys کامل کند. اکنون نمونه سازی اولیه را به عنوان خدماتی به بازار گسترده کفش ارائه می دهد

چاپگرهای سه بعدی با تولید قالب های پلاستیکی سریع و مقرون به صرفه و قالب های فلزی منحصر به فرد که امکان طراحی پیچیده، سفارشی سازی انبوه و تسریع زمان تولید را فراهم می کند، سال ها صنعت قالب سازی را تکان داده اند.

با این حال، امروزه قالب‌سازی معمولاً یک فرآیند ماشین‌کاری است. یک مدل دیجیتال سه بعدی محصول نهایی برای ایجاد یک طراحی قالب دیجیتال با استفاده از نرم افزار برای این کار خاص استفاده می شود که شامل تعیین تعداد حفره ها، محل دروازه و سیستم های دونده مورد نیاز در فرآیند قالب گیری تزریقی است.

سپس اجزای قالب با استفاده از تجهیزات کنترل شده توسط کامپیوتر مانند آسیاب های CNC و ماشین های تراش که مسیرهای تعیین شده در طراحی دیجیتال را دنبال می کنند، ماشین کاری می شوند. ابزارسازان ماهر ممکن است قطعه سخت تراش شده CNC را بردارند و آن را از طریق یک سری انواع ماشین کاری ریزتر تا پولیش نهایی برای کیفیت سطح قرار دهند. تولید قالب فرآیند چند مرحله ای است که به چندین قطعه تجهیزات و ماشین آلات نیاز دارد که ممکن است روزها یا هفته ها طول بکشد.

پرینت سه بعدی رزین می تواند قالب های آماده تزریق با جزئیات ظریف تولید کند.

اگرچه سرعت پرینت سه بعدی در مقایسه با ماشین کاری به عوامل متعددی از جمله نوع فناوری استفاده شده برای هر فرآیند، اندازه و پیچیدگی قطعه تولید شده و مواد مورد استفاده بستگی دارد، چاپ سه بعدی به مراحل کمتری نیاز دارد و می تواند قالب را تولید کند. به اندازه چند ساعت، که به ویژه برای نمونه های اولیه محصول ایده آل است.

در این مقاله، ما در ساخت قالب های پلاستیکی و فلزی را به طور دقیق بررسی می کنیم، زیرا آنها نیازهای مختلفی را برآورده می کنند و مزایا و معایب متفاوتی دارند.

مزایا و معایب قالب های پلاستیکی پرینت سه بعدی

یک قالب تزریق پیچیده به صورت سه بعدی چاپ شده در رزین قابل حل توسط Addifab

 چاپگرهای سه بعدی پلاستیکی (یا پلیمری)، همراه با مواد سخت و مقاوم در برابر دما، شرکت ها را قادر می سازند تا قالب های تزریقی خود را در خانه بسازند یا به سرعت از یک ارائه دهنده خدمات سفارش دهند. مجموعه 3Dhub آماده ارائه خدمات در زمینه تولید قالب های تزریقی است. قالب‌های مستقیماً از چاپگر سه بعدی را می‌توان برای حجم کم قطعات (تا 100 یا حداکثر 10000+، بسته به جنس) استفاده کرد و می‌تواند تا 90 درصد کمتر از قالب‌های فلزی قیمت داشته باشد.

پرینت سه بعدی در پلاستیک روش انتخابی قالب سازی در شرایطی است که زمان کوتاه و هزینه کم بسیار مهم است. همچنین به طور گسترده برای نمونه سازی استفاده می شود، اما به طور معمول برای خود قالب و ساخت محصولات نمونه اولیه مورد استفاده قرار می گیرد. این به شرکت‌ها امکان می‌دهد سریع‌تر آزمایش و تکرار کنند و سپس با اطمینان بیشتری به سمت ابزارهای معمولی برای تولید انبوه حرکت کنند.

به عنوان مثال، نگاهی به نحوه ساخت قالب های جدید در پپسی بیاندازید. به گفته مکس رودریگز، مدیر ارشد تحقیق و توسعه بسته بندی جهانی، مهندسی و طراحی پیشرفته، ایجاد ابزارهای قالب فلزی معمولی برای قالب گیری بادی بطری در پردیس تحقیق و توسعه PepsiCo در والهالا، نیویورک، به معنای تا چهار هفته انتظار و هزاران دلار هزینه بود.

PepsiCo با پرینت سه بعدی درج ها (در تصویر در پشت نشان داده شده) برای دستگاه های قالب دمنده خود در زمان و هزینه صرفه جویی کرد.

رودریگز چندین سال پیش کار با چاپگرهای سه بعدی را آغاز کرد تا با کاهش زمان و هزینه نمونه های اولیه، محصولات جدید را سریعتر به بازار عرضه کند. زمانی که روش و موادی را یافت که به اندازه کافی بادوام باشد تا نیازهایش را برآورده کند، به فناوری ابزارهای قالب‌گیری روی آورد. رودریگز با استفاده از پرینت سه بعدی Nexa3D NXE 400 و مواد رزین xPEEK147 آن از شرکت هنکل لوکتیت، توانست چندین قسمت قالب را به طور همزمان با کیفیت نهایی چاپ کند که به حداقل پس پردازش نیاز داشت. او می گوید که یک مجموعه قالب کامل را می توان در 12 ساعت با 8 ساعت زمان چاپ سه بعدی و 4 ساعت پس از پردازش یا پخت ساخت.

قالب های چاپ سه بعدی PepsiCo برای نمونه اولیه حدود 10000 بطری استفاده می شود. برای تولید انبوه میلیون‌ها بطری در سال، رودریگز هنوز از ابزار فلزی استفاده می‌کند، اما «قالب‌های دمنده چاپ سه‌بعدی فلزی در حال پیشرفت هستند».

قالب های اولیه برای محصولات نمونه اولیه

تولید کننده تجهیزات پزشکی Cogmedix 3D، سازنده دستگاه های پزشکی با تکیه بر چاپ سه بعدی، نمونه اولیه محصولاتی را که مشتری آنها می تواند برای انطباق و آزمایش استفاده کند، ساخته است. قطعات لازم است نه تنها استانداردهای دقیق خود را برای کیفیت و تحمل برآورده کنند، بلکه با استفاده از مواد و فرآیند تولید نهایی، در این مورد، قالب‌گیری تزریقی، برای تأیید اعتبار محصول FDA و آزمایش استریل‌سازی نیز ساخته شوند.

Cogmedix نمونه اولیه قالب تزریق چاپ سه بعدی را به شرکت طراحی و مهندسی Empire Group مستقر در ماساچوست که از چاپگر سه بعدی Fortify Flux One با رزین اختصاصی تقویت شده با الیاف سرامیکی استفاده می کرد، تولید کرد.

قالب‌گیری تزریقی یک فرآیند تولید تایید شده برای بسیاری از محصولات تنظیم‌شده، مانند اسباب‌بازی‌های کودکان و دستگاه‌های پزشکی است، در حالی که چاپ سه بعدی ممکن است چنین نباشد.

تولید نمونه های اولیه با طرح و مواد مشابه با محصول نهایی، روند آزمایش نمونه اولیه را به شدت بهبود می بخشد و سرعت می بخشد. یکی از شرکت‌های تازه‌کار متخصص در قالب‌های چاپ سه بعدی برای قالب‌گیری تزریقی Addifab مستقر در بلژیک است. این یک ماده رزین در حال ثبت اختراع برای قالب های چاپ سه بعدی ارائه می دهد که می تواند فشار تزریق تا 2500 بار و دمای مذاب 450 درجه سانتی گراد را تحمل کند، سپس قالب پس از 12 تا 48 ساعت به طور کامل در محلول آب قلیایی حل می شود.

قالب های تزریق پرینت سه بعدی در رزین قابل حل توسط Addifab

Wilson Sporting Goods اخیراً از رزین‌های Addifab در چاپگرهای بزرگ Nexa3D NXE 400 خود برای تولید چندین نسخه از قالب‌های تزریق در یک دسته برای دسته چوب بیسبال جدید استفاده کرد.

گلن میسون، مدیر نوآوری و صنعتی سازی پیشرفته در بخش کالاهای ورزشی Wilson DeMarini می گوید: چیزی که زمانی ساخت ماشین‌فروشی ما ماه‌ها طول می‌کشید، اکنون تنها چند روز طول می‌کشد تا تیم ما طراحی را تغییر دهد. پرینتر های سه بعدی به ما کمک می کند تا زمان ورود به بازار خود را بسیار بهبود بخشیم و به ما امکان می دهد در فرآیند تصمیم گیری طراحی خود سریع و زیرک باشیم.

قالب گیری تزریقی کوتاه مدت با صرفه اقتصادی

در قالب سازی معمولی، قابل توجه ترین هزینه ساخت با قالب گیری تزریقی، ایجاد قالب است. تنها زمانی که حجم زیادی از محصولات تولید و فروخته می شود، می توان هزینه تولید قالب را جبران کرد. اگر یک محصول دارای چرخه عمر کوتاه یا تقاضای کم باشد، سرمایه گذاری در قالب ماشینکاری شده ممکن است منطقی نباشد، بنابراین ممکن است محصولات تولید نشوند.

با قالب‌های پرینت سه‌بعدی سریع‌تر و ارزان‌تر، تولیدکنندگان می‌توانند عرضه محصولات خود را به کارهای سفارشی یا کم حجمی که قبلاً از نظر اقتصادی امکان‌پذیر نبودند، گسترش دهند. قالب های پرینت سه بعدی برای تولید کوتاه مدت نهایی به تولیدکنندگان انعطاف پذیری برای تولید سریع و آسان قطعات سفارشی و پاسخ سریعتر به خواسته های مشتریان برای محصولات جدید را می دهد.

قالب های تزریق پرینت سه بعدی در Multiplus ساخته شده بر روی چاپگر سه بعدی رزینی Formlabs با دستگاه های قالب گیری تزریقی صنعتی Babyplast این شرکت سازگار است.

بیشترین صرفه جویی در هزینه در قالب ها زمانی محقق می شود که یک قالب فلزی را بتوان با یک قالب پلاستیکی جایگزین کرد. برای مثال: Multiplus، یک شرکت قالب‌گیری تزریقی در چین. اخیراً تقاضای فزاینده ای برای تولید دسته ای کوچک را تجربه کرده است که به طور سنتی به دلیل پیچیدگی و هزینه ساخت ابزار سخت حاشیه سود کمتری دارد.

Multiplus برای بررسی مواد مناسب برای تولید قالب‌های پلاستیکی ارزان‌تر برای سفارش‌های کوچک‌تر به چاپ سه بعدی روی آورد و دریافت که چاپگرهای سه بعدی Formlabs با رزین پر شیشه این شرکت، Rigid 10K Resin، با ماشین‌های قالب‌گیری تزریقی صنعتی Babyplast مناسب هستند.

پس از طراحی قالب، Multiplus می‌توانست قالب را در یک روز چاپ و پس‌فرآوری کند، قالب‌ها را در نیم ساعت جمع‌آوری کند و قالب‌گیری تزریقی را شروع کند. این شرکت هر قالب را به تقریباً 100 شات استفاده محدود می کند، اما چاپ سه بعدی چندین قالب را به طور همزمان برای مقادیر بیشتر می سازد.

یک قالب گرماسخت چاپ شده با FDM توسط Humanetics 3D که در نایلون و فیبر کربن پیوسته روی چاپگر سه بعدی Markforged چاپ شده است.

نمونه ای دیگر، Humanetics، بزرگ‌ترین تولیدکننده آدمک‌های تست تصادف، برای صرفه‌جویی در زمان و هزینه در ساخت ابزار قالب به سازنده چاپگرهای سه بعدی Markforged روی آورد. این شرکت به یک قالب گرماسخت برای جایگزینی فرآیند سیلیکونی پرهزینه خود نیاز داشت که بتواند در هنگام گرم شدن تا دمای 150 درجه سانتیگراد، نیروی گیره قابل توجهی را تحمل کند. مواد Onyx Markforged که با استفاده از چاپگر سه بعدی X7 چاپ شده بود، قالبی را در حدود 60 ساعت تولید کرد که هزینه آن تقریباً 240 دلار بود، در مقایسه با زمان ساخت 144 ساعت برای قالب‌های سیلیکونی ماشین‌کاری شده، که هر کدام حدود 1000 دلار قیمت داشتند.

مزایا و معایب قالب چاپ سه بعدی پلاستیکی

 مواد و فناوری برای قالب های پلاستیکی

قالب های بطری پرینت سه بعدی با استفاده از رزین جدید xPEEK147-Black که توسط Henkel و Nexa3D ساخته شده است.

طیف گسترده ای از پلاستیک ها در چاپ سه بعدی استفاده می شوند که می توانند فشار و دمای ماشین های قالب گیری تزریقی را تحمل کنند. انتخاب مواد شما به دمای ذوب پلاستیکی که قالب‌گیری می‌کنید، فشار دستگاه قالب‌گیری تزریقی و تعداد قطعاتی که قصد تولید آن را دارید بستگی دارد.

پلاستیک های رایج برای قالب ها و ابزار پرینت سه بعدی

ABS

PETG

پلی پروپیلن (PP)

نایلون (PA)

نایلون فیبر کربن

اولتم

رزین ابزار

همه اینها نسبت به فلز دوام کمتری دارند اما می توانند ده ها تا صدها چرخه قالب گیری تزریقی را تحمل کنند. برای حجم در هزاران قطعه، فلز تقریباً همیشه به جای پلاستیک انتخاب می شود.

قالب‌های پلاستیکی عموماً رسانایی حرارتی کمتری نسبت به قالب‌های فلزی دارند و در نتیجه زمان خنک‌سازی طولانی‌تری برای قطعات قالب‌گیری تزریقی دارند. پرینت سه بعدی قالب های قربانی از PVA یا رزین محلول در آب راه حلی جدید برای قالب گیری تزریقی با حجم بسیار کم است که در تحقیقات مورد استفاده قرار می گیرد.

فناوری چاپ سه بعدی برای قالب ها و ابزارهای پلاستیکی

اگرچه مقرون به صرفه ترین راه حل چاپ سه بعدی برای قالب ها و ابزارهای پلاستیکی، مدل سازی رسوب ذوب شده (FDM) است، اما خطوط لایه قابل مشاهده ای با این روش وجود دارد. آنها را می توان با سنباده زدن یا پرداخت شیمیایی حذف کرد. این قالب‌ها را می‌توان با ماشینکاری با تحمل‌های سخت‌تر تکمیل کرد.

پرینت سه بعدی رزین – استریولیتوگرافی (SLA)، پردازش نور دیجیتال (DLP) فناوری محبوب‌تری است زیرا قالب‌هایی با سطح ظریف‌تر تولید می‌کند که نیاز به پردازش کمتری دارند. یکی دیگر از فناوری‌های پرینت سه بعدی مبتنی بر رزین، جت مواد، می‌تواند قالب‌هایی را در مواد و رنگ‌های متعدد به همراه یک سطح خوب بسازد. SLS، یک فناوری که از مواد پلیمری پودری و لیزر استفاده می کند، قالب ها را معمولاً از نایلون تقویت شده، با کیفیت و استحکام سطح تحویل می دهد.

مزایا و معایب قالب های فلزی چاپ سه بعدی

ابزار قالب پرینت سه بعدی فلزی در B&J Specialty چاپ شده بر روی 3D Systems ProX DMP 300

دلایل نهان از قالب های پرینت سه بعدی فلزی کاملاً با مزایای قالب های چاپ سه بعدی پلاستیکی متفاوت است. در واقع، قالب‌های پرینت سه‌بعدی فلزی در شرایط خاص می‌توانند گران‌تر باشند و ساخت آن‌ها مانند قالب‌های فلزی سنتی طول می‌کشد، اما آنها یک مزیت مهم دارند: کانال‌های منسجم.

این ویژگی، که فقط با قالب‌های پرینت سه‌بعدی در دسترس است، انقلابی را در صنعت قالب‌سازی ایجاد می‌کند.

کانال های خنک کننده در ابزارهای قالب گیری تزریقی فلز ضروری هستند تا بتوان قطعات را سریعتر و یکنواخت تر خنک کرد. مرحله خنک‌کننده 70 تا 80 درصد کل زمان چرخه را نشان می‌دهد، بنابراین کاهش این زمان در طول عمر قالب باعث صرفه‌جویی قابل توجهی برای تولیدکنندگان می‌شود. خنک کننده مناسب همچنین بر دقت ابعاد، کیفیت سطح و خواص مکانیکی محصول نهایی تأثیر می گذارد.

VEM Tooling، یک شرکت قالب‌گیری تزریقی مستقر در کالیفرنیا، این بوش‌ها را با کانال‌های خنک‌کننده داخلی پرینت سه بعدی می‌کند که با ساخت سنتی امکان ایجاد آن وجود ندارد.

با استفاده از فناوری‌های ماشینکاری معمولی، کانال‌های خنک‌کننده با حفاری در خطوط مستقیم به قالب اضافه می‌شوند. هرچه هندسه یک جزء پیچیده تر باشد، حفظ خنک کننده دقیق در امتداد کانتور قالب دشوارتر است. این امر می تواند تولید متعارف اجزای پیچیده را فوق العاده پر زحمت و پرهزینه کند.

در مقایسه با فرآیندهای سنتی، ساهت افزایشی می‌تواند کانال‌های خنک‌کننده منحنی را در قالبی ایجاد کند که با هندسه قطعه مطابقت داشته باشد و خنک‌کاری را در جایی که برای بهبود کیفیت قطعه و کاهش زمان خنک‌سازی تا 70 درصد نیاز است فراهم کند.

مایک مک‌لین، مدیر کل قطعات پرینت سه‌بعدی در Scarlett Inc. یک شرکت ابزار و ماشین‌کاری در گراند راپیدز، می‌گوید: چاپ فلز هندسه‌های جدیدی را به خنک‌سازی منسجم می‌آورد که واقعاً 20 سال پیش غیرقابل تصور بود. ما می‌توانیم کانال‌های خنک‌کننده را به در 2 میلی متر از سطح ابزار قالب تزریق.

کانال‌های خنک‌کننده منسجم در مرحله طراحی قالب در نرم‌افزار CAD اضافه می‌شوند که می‌تواند موقعیت ایده‌آل کانال‌ها را شبیه‌سازی و پیش‌بینی کند. با این حال، این مرحله طراحی زمان و هزینه را به یک قالب فلزی جدید اضافه می کند.

اگرچه معمولاً فرآیندی سریع‌تر است، اما چاپ سه بعدی فلزی همیشه اینطور نیست. بسته به پیچیدگی قالب یا ابزار، ممکن است چندین روز یا چند هفته طول بکشد تا قالب نهایی تولید شود. مزایای استفاده از ابزار پرینت سه بعدی فلزی معمولاً در تولید قطعات و نه در ساخت خود ابزار محقق می شود.

B&J Specialty نرخ تولید را 30 درصد با یک قالب تزریق فلزی پرینت سه بعدی با خنک‌کننده منطبق با نرم‌افزار قالب‌سازی Cimatron که اثرات خنک‌کننده بهینه را شبیه‌سازی می‌کند، افزایش داد.

پس از خنک شدن، هندسه پیچیده یکی دیگر از دلایلی است که سازندگان به چاپ سه بعدی فلزی برای قالب روی می آورند. به عنوان مثال، تولیدکنندگان تایر میشلن و بریجستون از پرینت سه بعدی فلزی برای قالب‌های لاستیک استفاده می‌کنند زیرا می‌توانند الگوهای آج پیچیده‌تری را راحت‌تر و سریع‌تر از روش‌های معمولی تولید کنند.

مزایا و معایب قالب چاپ سه بعدی فلزی

 مواد و فناوری برای قالب های فلزی

قالب‌های چاپ سه‌بعدی تایر، مانند شکل که روی دستگاه EOS چاپ می‌شود، دسترسی سریع‌تری به طرح‌های پیچیده‌تر را به تولیدکنندگان ارائه می‌دهد.

از پرینت سه بعدی فلزی برای ایجاد قالب برای تولید محصول نهایی و نمونه های اولیه استفاده می شود. همان فایل قالب دیجیتالی که در قالب‌سازی معمولی به CNC یا تراش می‌دهید، می‌تواند به جای آن برای ایجاد یک فایل چاپ سه‌بعدی استفاده شود، که سپس در یک چاپگر سه بعدی که قالب را ایجاد می‌کند، وارد می‌شود. همچنین می‌توان آن فایل اصلی را بهبود بخشید تا از ویژگی‌های منحصربه‌فرد پرینت سه بعدی بهره‌مند شود.

جزئیات دقیق ممکن با فناوری پرینت سه بعدی فلزی، مانند SLS، تولیدکنندگان را قادر می‌سازد تا چندین مرحله را در فرآیند ساخت قالب معمولی نادیده بگیرند و نیازی به ماشین‌کاران ماهر نداشته باشند.

با این حال، با وجود جزئیات دقیق قابل دستیابی با چاپ سه بعدی، ماشینکاری اضافی هنوز رایج است. یوهانس لون، رئیس توسعه، بازاریابی و فروش این شرکت می‌گوید در Protiq، یک دفتر خدمات چاپ سه‌بعدی که هم ابزارهای پلیمری و هم فلزی را تولید می‌کند، برخی از مشتریان ترجیح می‌دهند که قالب‌های فلزی خالی ساخته شوند.

لون می‌گوید: ما مشتریانی داریم که خدمات قالب‌گیری تزریقی را انجام می‌دهند و به دنبال ساخت قراردادی پرینت‌های سه‌بعدی پرینت‌شده هستند، زیرا آنها می‌خواهند تبه طور کامل کار را خودشان انجام دهند. Protiq از پرینتر های سه بعدی SLS برای تولید قالب‌های فولاد ابزار 1.2709 استفاده می‌کند، ماده‌ای که این شرکت با فلزات نوردیک توسعه داده است. این ماده پس از چاپ نرم است و به راحتی توسط CNC قابل تکمیل است.

فرآیند توسعه یک کوادکوپتر با استفاده از نرم‌افزار NX توسط زیمنس شامل طراحی نمونه‌های اولیه قالب پلیمری، استفاده از NX برای شبیه‌سازی کانال‌های خنک‌کننده منسجم و در نهایت، پرینت سه بعدی فلزی برای تولید قالب نهایی بود که در اینجا با برش برای آشکار کردن کانال‌ها نشان داده شده است.

لون می گوید که چاپ سه بعدی فلزی جایگزین ماشینکاری برای ابزارهای قالب گیری تزریقی نمی شود، بلکه افزودنی است که تولید کلی سریعتر را تسهیل می کند. او می‌گوید: منافعی در ترکیب مزایای هر دو فرآیند نهفته است.

 به همین دلیل، Protiq طیف خدمات خود را گسترش داده است تا شامل تکمیل CNC هماهنگ با ساخت قالب باشد.

یکی دیگر از فناوری های چاپ سه بعدی در حال توسعه، رسوب مستقیم انرژی (DED) نام دارد. این روش قالب های فلزی را در چندین ماده فلزی فعال می کند. به عنوان مثال، یک لایه رویی فولاد ضد زنگ را می توان بر روی یک زیرلایه مس خالص اعمال کرد تا رسانایی حرارتی بالا را با مقاومت در برابر سایش ترکیب کند، ویژگی های مورد نیاز در ابزارهای قالب گیری تزریقی.

از آنجایی که قطعات پرینت سه بعدی فلزی اغلب به ماشینکاری اضافی نیاز دارند، طیف رو به رشدی از ماشین‌های هیبریدی در بازار وجود دارد که یک چاپگر سه بعدی و یک دستگاه CNC را با استفاده از نرم‌افزار مشابه ترکیب می‌کنند.

در همین راستا، راه اندازی چاپگر سه بعدی Mantle 3D به طور منحصر به فردی بر ساخت قالب و ابزار متمرکز شده است. ماشین TrueShape این شرکت برای اولین بار یک قالب فلزی را با استفاده از دوغاب قابل اکسترود از فولاد ابزار چاپ می کند. در مرحله بعد، دستگاه CNC تعبیه شده، قالب را با تلورانس های محکم به پایان رساند و سپس آن را در کوره با دمای بالا پرداخت کرد.

قالب های فلزی پرینت سه بعدی توسط Mantle 3D

فلزات رایج برای قالب ها و ابزارهای پرینت سه بعدی

فولادهای ضد زنگ

فولادهای ابزار

علاوه بر فلز، قالب ها را می توان به طور مستقیم در طیف وسیعی از سرامیک، ماسه و سیلیکون به صورت سه بعدی چاپ کرد.

چاپ سه بعدی برای قالب های وکیوم

با سنباده زدن، خطوط لایه چاپ سه بعدی روی قالب نهایی خلاء قابل مشاهده نیست.

پرینت سه بعدی رومیزی همراه با دستگاه های وکیوم رومیزی و شکل دهی فشار، مانند Mayku و Vaquform، توسعه نمونه اولیه محصول و بسته بندی را به شدت تسریع می کنند. برای ساخت فرم وکیوم صنعتی، هسته های قالب پرینت سه بعدی انعطاف پذیری و فرصت های سفارشی سازی بیشتری را فراهم می کند.

بر خلاف قالب‌گیری تزریقی که می‌توانید مستقیماً قالب را پرینت سه بعدی کنید، برای ریخته‌گری با روش وکیوم، قالب به شکل اولیه محصول نهایی است.

مزایای چاپ سه بعدی این اشکال قالب سازی سرعت، هزینه، صرفه جویی در مواد نسبت به ماشینکاری سنتی پلاستیک، فلز یا چوب است، به خصوص هنگام چاپ سه بعدی در خانه. به علاوه، فرصتی برای پیچیدگی های هندسی بیشتر وجود دارد.

هسته قالب چاپ شده سه بعدی، درست، برای ایجاد طیف وسیعی از اشکال خلاء استفاده می شود.

چرخش سریع‌تر و هزینه‌های پایین‌تر، مشوق‌های اصلی در اتخاذ روشی جدید برای ایجاد قالب‌هایی برای شکل‌دهی وکیوم هستند.

با مواد مقاوم در برابر حرارت، مانند نایلون فیبر کربن، می‌توانید قالب‌هایی را برای شکل‌دهی وکیوم پرینت کنید که به جای جامد بودن دارای پرکننده‌های شبکه‌ای هستند، که اثرات مختلفی ایجاد می‌کند و در مواد صرفه‌جویی می‌کند، به علاوه هیچ ضایعاتی وجود ندارد، زیرا چاپ سه بعدی یک فرآیند کاهشی نیست. پرینترهای سه بعدی می توانند قطعات بزرگ یا چند قطعه کوچک را در یک کار ساخت واحد تولید کنند.

بسته به کاربرد شما، پس پردازش و سنباده کاری برای دستیابی به یک سرویس روان ضروری است.

حتما این به این مطلب هم سربزنید: ریخته گری قطعات فلزی با الگوها و قالب های پرینت سه بعدی
پرینت سه بعدی با ارائه جایگزینی سریع تر، ارزان تر و دقیق تر برای روش های ریخته گری سنتی، انقلابی در نحوه ساخت قطعات فلزی ایجاد می کند.

قالب های خود را پرینت سه بعدی کنید

قالب های تزریق پرینت سه بعدی فلزی ساخته شده 

اگر آماده سرمایه گذاری بر روی چاپگرهای سه بعدی پلیمری یا فلزی خود نیستید، قالب های تزریق و ابزارآلات هنوز در دسترس طیف گسترده ای از خدمات چاپ سه بعدی بر اساس تقاضا هستند. شما می توانید انتخاب کنید که با یک سرویس در طراحی و تولید قالب خود شریک شوید یا به سادگی یک فایل دیجیتال آپلود کنید. بسیاری از این خدمات چندین فناوری چاپ سه بعدی را در کنار ماشینکاری معمولی ارائه می دهند و می توانند بهترین روش یا روش ها را برای دستیابی به قالب مورد نیاز در سریع ترین زمان به شما راهنمایی کنند. شرکت Samin3D آماده ارائه این خدمات هست پس فایل های قالب خود را برای پرینت بفرستید.