Kako koristiti 3D ispis za pomoć u razvoju elektroničkih kalupa za ubrizgavanje?

一, Provjera dizajna: ubrzana iteracija od koncepta do fizičkog objekta
1. Brza provjera prototipa skraćuje razvojni ciklus
Tradicionalni razvoj kalupa zahtijeva ciklus "modifikacije probnog kalupa za obradu dizajna", pri čemu svaki korak poduzima 7 - 10 dana . 3 D Ispis komprimira ciklus verifikacije u roku od 24 sata izravno proizvodnjom funkcionalnih prototipa. Projekt Smartwatch Dial koristi Stratasys J850 višenamjenski pisač u cijeloj boji za dovršavanje proizvodnje prototipa, uključujući prozirne prozore i metalne ukrasne trake u roku od 12 sati, što je 8 puta brže od tradicionalne obrade CNC-a. Ovaj se prototip izravno koristio za strukturno ispitivanje i identificirao je 3 problema s interferencijama, izbjegavajući gubitak od oko 120000 juana od naknadnih modifikacija plijesni.
2. Provjera izvodljivosti složenih struktura
Elektronski kalupi za proizvod često uključuju složene dizajne kao što su mikrostruktura i nepravilni kanali protoka . 3 D Ispis može stvoriti 1: 1 fizičke modele za simulaciju kanala. U razvoju kalupa za noge AR naočale, inženjeri su testirali tri različita križanja - presjeknih oblika kanala protoka kroz 3D ispis:
Kružni kanal: Vrijeme popunjavanja 2,1 sekunde, ali postoje linije fuzije
Kanal trapezoidnog protoka: vrijeme punjenja od 1,8 sekundi, smanjena linija zavarivanja za 40%
Kanal vene biomimetičkog lišća: Vrijeme punjenja od 1,5 sekunde, bez fuzijske linije i smanjeni gubitak tlaka za 25%
Konačni izbor dizajna kanala biomimetičkog protoka povećao je prinos proizvoda sa 82% na 96%.
3. Provjera kombinacije više materijala
Suvremeni elektronički proizvodi slijede mrlje i plijesni moraju integrirati više materijalnih karakteristika . 3 d Printiranje podržava gradijentni ispis inženjerske plastike kao što su PC/ABS, PA12, TPU, itd. U razvoju kalupa školjke, simuliranjem različitih debela zidova (0,8-2,5 mm)
Stopa skupljanja od 0,6% kada je debljina stijenke 1,2 mm
Stopa skupljanja od 0,85% kada je debljina stijenke 1,8 mm
Stopa skupljanja 1,1% kada je debljina stijenke 2,5 mm
Na temelju toga, optimizirajte dizajn površinskog dijela kako biste postigli dimenzionalnu točnost od ± 0,03 mm za proizvod, ispunjavajući standarde zrakoplovne stupnja.
2, Strukturna optimizacija: od funkcionalne implementacije do proboja performansi
1. Sustav konformnog hlađenja poboljšava učinkovitost
Vrijeme hlađenja čini 60% -70% ciklusa oblikovanja ubrizgavanja, a tradicionalni sustav za hlađenje ravne vode ima nisku učinkovitost . 3 d ispis može proizvesti vodene putove u obliku spirale i stabala, povećavajući učinkovitost hlađenja za 40%. Nakon nanošenja 3D ispisa shanghai YISU -a konformnu tehnologiju plovnog puta na kalupu okvira određenog 5G mobilnog telefona:
Vrijeme hlađenja smanjilo se sa 18 sekundi na 11 sekundi
65% smanjenje ratne stranice i deformacije proizvoda
Životni vijek kalupa povećan je sa 300000 ciklusa plijesni na 800000 ciklusa kalupa
Ova tehnologija povećala je dnevni proizvodnju s 48000 komada na 75000 komada, a stopa korištenja opreme povećala se za 56%.
2. Lagana struktura smanjuje potrošnju energije
Elektronski kalupi za proizvod moraju uravnotežiti čvrstoću i težinu. Tehnologija optimizacije topologije 3D ispisa može ukloniti 30% - 50% materijala bez opterećenja. Određeni kalup za prijenosno računalo je topološki optimiziran pomoću softvera Altair OpTistruct za generiranje strukture rebra ojačana saća:
Težina smanjena za 42%
25% povećanje krutosti
Tlak ubrizgavanja smanjen za 18%
Ovaj dizajn smanjuje potrošnju energije jednog stroja za ubrizgavanje s 12kW na 9,5kW, štedeći više od 200000 juana u troškovima električne energije godišnje.
3. Integrirani dizajn smanjuje procese sastavljanja
Tradicionalni kalupi zahtijevaju sklop više dijelova, dok 3D ispis može postići integriranu proizvodnju. TWS kalup za punjenje slušalica integrira 23 dijela, uključujući klizač, nagnuti vrh i pin za izbacivanje u 3 komponente za ispis:
Vrijeme sastavljanja smanjilo se s 8 sati na 1,5 sati
Akumulirana pogreška tolerancije smanjila se s 0,15 mm na 0,03 mm
Stopa prolaska testa za brtvljenje proizvoda porasla je sa 92% na 99,5%
Ovaj dizajn povećava dnevni proizvodni kapacitet sa 120000 komada na 180000 komada, zadovoljavajući godišnju prodajnu potražnju od 20 milijuna jedinica.
3, Aplikacije za masovnu proizvodnju: od tehnoloških proboja do industrijske provedbe
1. Metalni 3D ispis za izravnu proizvodnju kalupa
Za visoku - preciznost i dugu - životne kalupe, metalni 3D ispis postigao je industrijsku primjenu. Određeni kalup školjke za medicinsku elektroničku uređaju koristi EOS M 290 opremu za ispis H13 Alat Steel:
Tvrdoća doseže 52hrc
Površinska hrapavost RA0.8 µm
Veće od 1,5 milijuna ciklusa životnog vijeka
Ovaj kalup izravno zamjenjuje tradicionalnu obradu CNC -a, skraćujući razvojni ciklus sa 60 dana na 18 dana i smanjuje troškove za 45%.
2. Hibridna proizvodnja povećava troškove -
Za kalupe s niskim do srednjim proizvodnjom može se koristiti hibridni način "3D ispis jezgre+tradicionalna periferija obrade". Za pametni kalup za nošenje uređaja:
Jezgra prihvaća 3D tiskani PA12 materijal (trošak 8000 yuan)
Šupljina je izrađena od tradicionalnog P20 čelika (košta 25000 juana)
Ukupni trošak smanjuje se za 60% u odnosu na sve čelične kalupe
Razvojni ciklus skraćen sa 35 dana do 12 dana
Ovaj model proizvodi proizvode s godišnjom iznosom manje od 500000 jedinica ekonomski izvedivih.
3. Integracija digitalnih proizvodnih sustava
Vodeća poduzeća uspostavila su duboku integraciju 3D ispisa i MES sustava. Određeno poduzeće za elektroničko proizvodnju postiže potpunu digitalizaciju procesa kroz sljedeću arhitekturu:
Kraj dizajna: Upotrijebite NX softver za dizajn kalupa i automatski generirajte strukture za podršku 3D ispisa
Kraj proizvodnje: HP Multi Jet Fusion 5200 Uređaj Uključite podatke ispisa u stvarnom - vrijeme
Kraj inspekcije kvalitete: Zeiss Atos Q 3D skener automatski uspoređuje modele dizajna
Kraj upravljanja: SAP sustav dinamički prilagođava proizvodne planove
Ovaj je sustav tri puta povećao brzinu odziva razvoja kalupa i postigao 99,2% na - vremensku brzinu isporuke za narudžbe.
4, Tehnički izazovi i strategije odgovora
1. Proboj u materijalnim performansama
The current 3D printing materials still have limitations in high temperature (>250 ℃) and high wear resistance (>500000 ciklusa) Scenariji. Rješenje uključuje:
Razvijanje nano ojačanih kompozitnih materijala (poput ugljičnih vlakana/PA12)
Ispis metalnih kalupa pomoću tehnologije laserskog selektivnog topljenja (SLM)
Primjena fizičkog taloženja pare (PVD) tehnologije površinskog liječenja
2. Sustav preciznog upravljanja
Dimenzionalna točnost kalupa za 3D ispis mora doseći ± 0,02 mm kako bi udovoljila zahtjevima industrije elektronike. Predložite uspostavljanje:
Tri koordinatna mjerna mašina (CMM) Internetska inspekcija
Sustav upravljanja zatvorenom petljom za postupak ispisa
Precizna obrada nakon obrade (kao što su mikro glodanje, električna obrada za pražnjenje)
3. Postavka standarda industrije
Trenutno nedostaje jedinstvenih standarda za kalupe za 3D ispis, što rezultira neravnom kvalitetom. Treba promovirati:
Poboljšanje ISO/ASTM međunarodnog standardnog sustava
Uspostavljanje sustava certificiranja industrije (poput UL certifikata)
Nadogradnja standarda unutarnje kontrole za poduzeća (poput Huaweijevog zahtjeva da život plijesni bude veći ili jednak milion ciklusa plijesni)