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通过3D打印快速原型技术可迅速验证产品的可行性

来源:e键打印   发布时间:2016-05-21 10:34:06   浏览次数:595

通过3D打印快速原型技术可迅速验证产品的可行性

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80年代后,随着计算机辅助设计的应用,产品造型和设计能力得到极大提高,然而在产品设计完成后,批量生产前,必须制出样品以表达设计构想,快速获取产品设计的反馈信息,并对产品设计的可行性作出评估、论证。


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在市场竞争日趋激烈的今天,时间就是效益。为了提高产品市场竞争力,从产品开发到批量投产的整个过程都迫切要求降低成本和提高速度。快速原型技术的出现,为这一问题的解决提供了有效途径,倍受国内外重视。而传统的快速原型制造方式还是要花费不少时间和费用,但随着3D打印技术的出现,快速原型制造的方式大大缩短了工期。


在生产塑料零部件行业,对于塑料产品来说,3D打印原型产品的功能性与注塑模具生产的塑料产品不完全一致,所以塑料产品制造商往往需要在产品正式投入大批量注塑生产之前,生产小批量的注塑件做进一步的产品验证。


在这种情况下,如果通过金属注塑模具来生产小批量注塑件,则会产生高昂的成本,以及等待较长的金属模具制造周期。或许用3D打印的塑料模具进行小批量注塑可以解决这些问题。本期,将与网友分享一个3D打印注塑模具的视频和案例,看一下小批量注塑件生产的成本和交期问题能不能得到解决。


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缩减成本和生产周期


首先我们通过一段视频来了解一下3D打印注塑模具和使用该模具进行零部件注塑生产的过程。




视频中需要进行注塑生产的产品是一个推进器。


3D打印注塑模具的材料:ABS 塑料;


打印时间:22小时

注塑机:Arburg (70吨)

推进器的注塑材料:POM,又名聚甲醛树脂、POM塑料、赛钢…

注塑温度:210摄氏度

注塑压力:300 bar

夹持压力: 100 bar

夹持时间:8 秒

注塑量:65 cc

冷却时间:30秒


与金属模具相比的成本情况:


相比铝制模具,下降43%;相比钢制模具下降72%


接下来,我们看一下德国Seuffer 公司使用同样的技术注塑生产塑料零部件的案例。


Seuffer 是一家德国的汽车电子和家用电器制造商,如车灯开关、换挡器等,他们每年生产1200万-1500万个塑料零部件。


在产品研发过中,Seuffer 公司不仅使用3D打印机制造产品原型,还利用3D打印机制造塑料的注塑模具,用于小批量塑料零部件的注塑生产。


这种方式,让Seuffer的生产成本显着下降,交期显着缩短。接下来,我们看一看3D打印模具给Seuffer 公司带来的具体影响。


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Seuffer 公司将制造金属模具和3D打印模具时产生的成本和交期进行了对比,从下图中我们可以看出两组数据之间的明显差异:


交期:传统模具交期为56天,成本为4万欧元;3D打印模具交期为2天,成本为1000欧元。相比传统模具,3D打印模具的交期缩短了90%,成本下降了97.5%


案例中展示的ABS 材料并不是唯一可以制造3D打印注塑模具的材料,通过SLA 3D打印技术,光敏树脂材料也可以用来制造3D打印注塑模具,进行小批量注塑件的生产。


目前世界上投入应用的快速成形的方法有十多种,主要包括光敏液相固化法(SLA-StereoLithgraphyApparatus)、分层实体制造(LOM—Laminated Object Manufacturing)、选择性激光烧结(SLS—SelectiveLaser  Sintering)、熔化沉积制造(FDM—Fused Deposition Modeling)、固基光敏液相(SGC—Solid GroundCuring)等方法。


本文部分内容来源于3d科学谷

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