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如何利用热塑塑料增材制造取代传统的注塑成型

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热塑塑料已成为制造业的主导材料,在许多应用中取代了钢。热塑塑料极其耐用,适用于长寿命的应用。现在可以利用这种有价值的材料获得 3D 打印的好处,延伸热塑塑料的使用,以及获得超越传统制造限制的设计自由。

热塑塑料是关键所在 – 并且我们拥有许多热塑塑料!正确的增材技术、材料以及光洁度正在改变制造业。热塑塑料增材制造还省去了注塑成型模具的漫长交付时间和预先熔模。

各种可 3D 打印的热塑塑料,专为各种应用而设计。关键是了解如何利用热塑塑料增材制造取代传统的注塑成型。

利用 3D Systems 的热塑塑料增材制造打印机和材料改写注塑成型的规则。 选择性激光烧结 (SLS) 技术是大规模 定制制造以及功能性原型制造趋势 日益增长的核心所在。正确的增材技 术、材料以及光洁度正在改变制造业。 直接数字化热塑塑料制造提供卓越 的品质,同时为注塑成型无法实现的 新颖设计参数打开了大门。热塑塑料 增材制造还省去了注塑成型模具的 漫长交付时间和预先熔模。如果从三 个方面衡量成品部件:质量、上市时 间和每立方英寸的成本,在许多情况 下,工业 SLS 都能提供更好的总价值 主张。 3D Systems 提供各种可 3D 打印的 热塑塑料,专为各种应用而设计。材 料专家、设计师和制造工程师可以相 互协作,从而获得美观和功能所需的 确切特性。这些新的设计和制造选项 为产品改进、新设计、新型商业模式 以及新市场打开了大门。关键是了解 何时利用热塑塑料增材制造取代传 统的注塑成型。 选择性激光烧结技术工作方式 选择性激光烧结技术是一种增材流 程,利用强劲的 C0 2 激光将粉末状尼 龙的小颗粒融合在一起来形成三维部 件。该模型利用 3D CAD 数据构建,一 次构建一层。 SLS 增材流程的一个主要优点就是它 不需要模具来制造部件,从而能够以 可承受的成本实现大规模的定制制造 流程。SLS 部件可以在设计时考虑到 部件整合,从而无需传统制造中常见 的装配流程。工程师现在可以设计生 产的几何形状 — 包括其他任何技术 都无法生产的 — 活动铰链和可移动 部件,从而节省了生产时间和费用。 SLS 公差出奇的严格。对于 X/Y 平面, 公差为 +/- 0.005”。 对于 Z 平面,首个一英寸公差为 +/- 0.010”,此后每英寸公差为 +/- 0.005”。如此严格的公差支持高度复 杂的几何形状。这些材料经久耐用,并 且具有高度的耐热性、耐化学性和抗 冲击性。

选择性激光烧结技术工作方式 选择性激光烧结技术是一种增材流 程,利用强劲的 C0 2 激光将粉末状尼 龙的小颗粒融合在一起来形成三维部 件。该模型利用 3D CAD 数据构建,一 次构建一层。 SLS 增材流程的一个主要优点就是它 不需要模具来制造部件,从而能够以 可承受的成本实现大规模的定制制造 流程。SLS 部件可以在设计时考虑到 部件整合,从而无需传统制造中常见 的装配流程。工程师现在可以设计生 产的几何形状 — 包括其他任何技术 都无法生产的 — 活动铰链和可移动 部件,从而节省了生产时间和费用。 SLS 公差出奇的严格。对于 X/Y 平面, 公差为 +/- 0.005”。 对于 Z 平面,首个一英寸公差为 +/- 0.010”,此后每英寸公差为 +/- 0.005”。如此严格的公差支持高度复 杂的几何形状。这些材料经久耐用,并 且具有高度的耐热性、耐化学性和抗 冲击性。

为什么选择 SLS? 3D Systems 的 DuraForm ® SLS 材料 以多种形式提供,包括纯 Nylon 11 和 Nylon 12,已针对 3D Systems 打印 机的使用作出优化和公差控制。 为了获得更佳的工程最终用途零件 性能,3D Systems 开发了具有玻璃、 铝和矿物纤维等填料的 DuraForm SLS 材料。一些 SLS 材料还通过美国 药典 (USP) 第六类、食品处理认证以 及航空航天阻燃认证,并且能抵抗柴 油、乙醇、氟里昂、矿物油、机油、汽油 等流体。 DuraForm SLS 材料具有高 抗张强度、高耐热性,并且适用于恶劣 的环境。 概要:当比较材料属性时,您会发现与 常见的注塑成型材料相比,DuraForm SLS 材料的属性非常优异。 这些材料是生产及原型部件的理想之 选。对于生产而言,DuraForm SLS 材 料是 ABS 和聚丙烯注塑成型部件的 常见替代品,特别是在大规模定制生 产的情况下,因为传统制造流程过于 昂贵且速度缓慢。 头盔和婴儿座椅碰撞测试、发动机上 的空气和流体流动部件、活动铰链设 计、复杂管道和外罩、螺钉和紧固件测 试等功能性原型都可以使用 DuraForm SLS 材料进行测试和生 产。

 

SLS 和 SLS 材料如何改变我们周围的世界 原型制造装配流程 SLS 材料非常适用于原型制造装配流程,包括自攻螺钉 插入和力矩螺钉,不会出现材料开裂或分裂。这样就可 以早于设计完成之前很久、在更改成本越来越高的情况 下对生产和装配过程进行早期模拟。 更快的模具制造 一家专业的环境监测设计制造商遵循传统的方法来制 造硫化橡胶壳的模具。每种新模具都需要几个月的时间 来开发。该公司与 3D Systems 的咨询工程师合作,将 模具装配重新设计为简化的组件。然后删除数字模型 以节省打印材料。他们与 3D Systems 的材料科学家合 作,发现 DuraForm ® PA 与新的制造方法完美匹配。新 模具在 325°F @ 1.5~2.0 大气压的烘箱中测试了大约 3 小时,结果证明与传统模具材料的质量相同。该流程将 模具制造过程缩短了六周。 后处理选择 材料的选择是一个关键的工程决策,需要满足耐高温或 抗冲击强度的要求,但您也可以考虑后处理的需求和要 求。由于 3D Systems SLS 利用 Nylon 作为其大部分材 料的基础,因此直接利用底漆、油漆和涂层就可以获得 完美的成品。 低成本的夹具和固定装置 一家航空航天公司意识到,对于生产线的工作人员而言,将 飞机面板精确装配到机身上非常令人头疼,然而,使用传统 方法制作夹具是一项巨大的挑战。使用 3D Systems 的热塑 塑料 SLS 材料,可以直接利用 CAD 数据快速制作夹具,从 而几乎可以立即开始装配,并且 生产线的效率也会更高。


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