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3D打印如何替代传统注塑成型?

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“对于那些只需要对几何形状做细微改变,但这些改变又大到足以使制造商需要修改模具和模型的部件,毫无疑问这改变了其制造格局。”

自从近 150 年前发明注塑成型以来,其一直是制造业关键技术。

多年来,随着可溶式醋酸纤维素、螺杆注塑机、气体辅助注塑成型工艺以及大范围材料的选择的发明,这一工艺已经得到了显著的改良。

注塑成型制造已经从简单的物体(如纽扣和梳子)发展到几乎每个行业的各种复杂产品,包括汽车、航天、医疗保健、消费品、建筑、包装等等。

但是,关于注塑成型的有一件事始终没有改变:对模具加工的需求。虽然 CNC 和 3D 打印技术的进步使其得到了简化和加速,但日益复杂的注塑模具加工工艺仍耗时数周甚至数月。

30年前,Chuck Hull就设想了Figure 4 3D打印机如何使部件极为快速地生产。现在,各领域取得的进步使数字化生产成为可能。

极速高精度的Figure 4 3D打印技术

3DSystems引入了一种用于精密部件制造、通过Figure4 技术实现的新方法。

Figure 4技术是一种无模具、可大规模扩展的增材制造工艺,可加速并简化塑料部件的生产。 

这一数字化方法使设计能够无需模具加工即从CAD 直接进行到制造端,促进了部件设计的即时迭代,加速了无需重新换模即从生产到新设计的过渡,并可快速制造对传统注塑成型来说过于复杂的部件。

新材料带来变革

Figure 4  3D打印技术带来的加工速度能够利用寿命较短的活性材料,从而生产具有多种机械性能的功能部件,例如用于热塑塑料的部件。

与我们其他光固化3D打印不同,Figure 4 3D打印能够制造具有韧性、耐用性、生物相容性、较高的热变形温度甚至弹性体特性的混合材料(多模聚合)部件。

直接数字化生产的关键材料包括 Figure 4 PRO-BLK 10、Figure 4 HI TEMP 300-AMB、Figure 4 MED-WHT 10 和 Figure 4 MEDAMB 10。

Figure 4 MEDAMB 10

像 Figure 4 EGGSHELL-AMB 10 和 Figure 4 JCAST-GRN 10 这样的材料为支持生产流程提供了极好的选择,分别为硅胶铸造和金属熔模铸造提供了一条快速精确的模具路线。

这为耐用品、汽车、航天、医疗保健等领域的新型终端应用打开了大门。

无模具数字化生产如何工作

  • 自动化阶段减少了人为干预

  • 通过机械臂连接的基于投影的增材制造阵列

  • 以利用工业 4.0 实践和标准为架构

  • 可大规模扩展,可在自动化生产线上运行

Figure 4 技术引入的数字化生产流程,由直接生产的每一步所需的离散模块组成。Figure 4 打印可自动化进行,减少了人为干预的需求。

Figure 4技术是如此之快,3D Systems 将这一数字生产过程描述为“动作”或“速度”。根据几何形状和材料的不同,3D 物体可从 2D 平面上拔地而起,速度以每分钟毫米计算。

根据使用中的 Figure 4配置的不同,机械臂通过主要和次要工艺步骤完成部件的生产,从而实现部件的流程化生产。

在Figure 4生产平台中,机械臂将部件从树脂桶中快速拉出,并完成洗涤、干燥和固化操作。

数字检测也可以集成到 Figure 4 3D打印机中,从而使所需的传感器和数据捕获能够利用工业 4.0 实践和策略。

由 3D Systems 实施的数字化生产可大规模扩展并可在自动化生产线中运行。它可以处理长期和短期批次,并允许不同生产部件的快速切换。这使得制造商能够快速迭代设计并立即生产最终用途零件。

关于马路科技

马路科技成立于1996年,从逆向工程与快速原型应用整合,今日为华人市场上最专业的3D列印与3D扫描专家于各种产业。

马路科技陆续引进了工业设计(ID)、工业辅助检测(CAV)、雷射加工机设备、公仔设计服务、工程服务等的关键知识与技术。

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