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3D-Druck steigert den Mehrwert von Spritzgussherstellern

Da die Qualität der Form direkt die Effizienz der Spritzgussproduktion und die Qualität des Produkts bestimmt, die den Mehrwert des Produkts bestimmt, wird die effiziente Kühlung von Kunststoffprodukten in der minimalen Zykluszeit zu einer konturnahen Kühlform Konstruktion und Fertigung Ein wichtiger Aspekt im Prozess, und die Kühlung spielt dabei eine wichtige Rolle.

3D-Druck steigert den Mehrwert von Spritzgussherstellern

1. Konforme Kühlung, um die Einschränkungen traditioneller Methoden zu beseitigen

Das Prinzip der konturnahen Kühlung besteht darin, die Temperatur des Kunststoffteils gleichmäßig und kontinuierlich schnell abzusenken. Das Spritzgussteil kann während des Abkühlvorgangs erst dann entformt werden, wenn die Kühlung ausreichend ist, und dann wird das Spritzgussteil aus der Form entnommen. Heiße Stellen verzögern den Spritzzyklus des Spritzgussteils, was nach dem Entformen zu Verwerfungen und Vertiefungen des Spritzgussteils führen und die Oberflächenqualität des Kunststoffteils beeinträchtigen kann.

Die schnelle Abkühlung erfolgt durch den Durchgang von Kühlflüssigkeit in der Form, um die Wärme des Spritzgussteils abzuführen. Die Geschwindigkeit und Gleichmäßigkeit dieser Kühlwirkung wird durch den Fluiddurchgang und die Geschwindigkeit des durch ihn hindurchtretenden Kühlfluids bestimmt.

Der Kühlkanal im traditionellen Werkzeug wird durch Nachbearbeitung realisiert. Durch Querbohren wird das interne Netzwerk aus geraden Rohren erzeugt und die Durchflussmenge und -richtung werden durch den eingebauten Fluidstopfen eingestellt. Diese Methode hat ihre Grenzen. Die Form des Wassernetzes ist begrenzt. Daher ist der Kühlkanal weit von der Oberfläche der Form entfernt, um die Kühlleistung gering zu halten. Nicht nur das, sondern auch zusätzliche Bearbeitungs- und Montagezeit, sowie die Gefahr, dass das Kanalnetz im toten Winkel blockiert werden muss. Außerdem muss in komplexen Fällen, um den Kühlkanal für die Bearbeitung freizuhalten, die Form in mehrere zu fertigende Teile zerlegt und dann zu einer ganzen Form gespleißt werden, was zu zusätzlichen Fertigungsverknüpfungen führt und die Zeit der Form verkürzt. Leben.

Der Unterschied zwischen der konturnahen Kühlmethode und der traditionellen Kühlmethode besteht darin, dass sich die Form des Kühlwasserkanals mit der Form des Spritzgussprodukts ändert und nicht mehr linear ist, wie in Abbildung 1 gezeigt. Diese Art von Kühlwasserkanal löst die Problem des inkonsistenten Abstands zwischen dem herkömmlichen Kühlwasserkanal und der Oberfläche des Formhohlraums und kann dazu führen, dass das Spritzgussprodukt gleichmäßig gekühlt wird und die Kühleffizienz höher ist.

2. 3D-Druckfertigung

Der 3D-Druck befreit die Menschen von der Einschränkung des Cross-Bohrens. Jetzt kann der Innenkanal näher an der Kühlfläche der Form gestaltet werden, glatte Ecken haben, schneller fließen und die Effizienz der Wärmeübertragung auf das Kühlmittel erhöhen; es ist auch möglich, je nach Kühlbedarf unterschiedliche Kühlkreisläufe mit dem Ziel einer konstanten Geschwindigkeit zu konzipieren. Der Kühlmitteldurchsatz ist entscheidend für die Abkühlgeschwindigkeit der Form. Es ist notwendig, glatte Ecken zu entwerfen, um den Druckverlust entlang des Kanals zu reduzieren.

Die 3D-Drucktechnologie des selektiven Aufschmelzens von Metallpulver kann auch in Kühlkanälen ab 1.4 mm Durchmesser hergestellt werden. Einer der vorteilhaften Vorteile der pulverbeschichteten 3D-Druck-Fertigungstechnologie besteht darin, dass das Aufschmelzen des Pulvers eine leicht strukturierte Oberfläche bewirkt. Diese texturierte Struktur vergrößert die Oberfläche des Kühlkontakts und bringt bessere Wärmeübertragungseffekte, wodurch die Kühleffizienz verbessert wird und es wird eine kleine turbulente Strömung im Kanal gebildet, um den Selbstreinigungseffekt des Kanals zu realisieren.

3.Der Mehrwert des 3D-Drucks für Spritzgussprodukte

Die im 3D-Druck hergestellte Spritzgussform mit konturnaher Kühlung kann bis zu 70 % der Verarbeitungseffizienz der Spritzgussform erreichen. Im Beispiel in Bild 2 wird eine Eiskratzerform mittels additiver Fertigung bearbeitet, wodurch sich die Einspritzzeit von 80 Sekunden auf 40 Sekunden verkürzt, wodurch sich die Produktionsgeschwindigkeit von Spritzgussteilen verdoppelt hat.

Weitere Hauptvorteile von konturnahen Kühlformen, die durch additive Fertigung hergestellt werden, sind: gleichmäßigere Kunststoffprodukte können geformt werden, keine Fehler in den Produkten und keine Schrumpfspuren durch ungleichmäßige Kühlraten. Darüber hinaus hilft es bei der Entwicklung neuer Injektionsprodukte, die Produktentwicklung durch weniger Iterationen zu erreichen. Weitere Vorteile sind natürlich, dass bei der Herstellung komplexer Formen das additive Fertigungsverfahren aufgrund der Reduzierung der Kühlkanalbearbeitung und des Spleißens von Verbindungen schneller ist als herkömmliche Verfahren.

Es ist zu beachten, dass die Oberflächengenauigkeit der durch additive Fertigung hergestellten Form nicht hoch ist und die erforderliche Oberflächengenauigkeit durch Nachbearbeitung und Polierbehandlung erreicht werden muss. Dabei ergänzen sich die Vorteile der klassischen Zerspanung und der additiven Fertigung.

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