Koja je razlika između metalnog 3D ispisa i tradicionalne CNC obrade u proizvodnji kalupa?

一, Tehnički princip: promjena paradigme u aditivnoj i subtraktivnoj proizvodnji
Metalni 3D ispis koristi metodu aditivne proizvodnje "slaganje sloj po sloj". On topi metalni prah, poput legure titana ili lijevanog čelika, pomoću laserske ili elektronske zrake, a zatim gradi komplicirane geometrijske oblike izravno iz tro-dimenzionalnih digitalnih modela. Njegova glavna prednost je to što prevladava probleme s tradicionalnom strojnom obradom koji otežavaju pristup alatima i korištenje stezaljki. Također može izraditi dizajn optimizacije topologije, uključujući udubljivanje unutrašnjosti, ispunjavanje rešetke i izradu kanala za rashladnu vodu koji odgovaraju. Na primjer, Zhongrui Technology izradio je prilagođene umetke za injekcijske kalupe za automobilsku industriju. Ovi su umetci povećali prianjanje između kruga rashladne vode i površine proizvoda na 95% putem 3D ispisa, skratili ciklus injekcijskog prešanja za 42% i smanjili stopu savijanja proizvoda za 67%.
U subtraktivnoj proizvodnji, tradicionalna CNC obrada radi "uklanjanjem materijala". Koristi povezane alate za rezanje na mnogim sjekirama za rezanje, glodanje, bušenje i druge radnje na metalnim trupcima. Njegova tehnološka zrelost pokazuje sposobnost upravljanja preciznošću na mikrometarskoj razini (± 0,005 mm) i glatkoćom površine (Ra0,8 μm). To ga čini savršenim za strojnu obradu proizvoda visoke-čvrstoće pravilnih oblika. Na primjer, stroj za rezbarenje i glodanje keramike tvrtke Xintenghui CNC može zadržati stopu lomljenja rubova keramičkih kalupa ispod 0,3% korištenjem posebnog sustava zaštite i tehnologije preciznog brušenja. Ovo ispunjava stroge zahtjeve pakiranja poluvodiča za otpornost na trošenje kalupa.
2, Scenarij primjene: granica između kompliciranih konstrukcija i masovne proizvodnje
Revolucionarna upotreba u izradi kompliciranih struktura
Metalni 3D ispis ima veliki utjecaj na izradu kalupa u tri glavna područja:
Sustav hlađenja koji prati oblik: tradicionalni kanali vode za hlađenje kalupa ograničeni su postupcima bušenja, što otežava postizanje savršenog uklapanja s konturom proizvoda. Oponašanjem dinamike fluida, tehnologija 3D ispisa poboljšava ujednačenost temperaturnog polja kalupa za više od 50%. Određena tvrtka koja proizvodi kućanske aparate koristila je ovu tehniku, a stopa iskorištenja za brizganje školjki klima uređaja išla je s 89% na 98%. Godišnja ušteda energije za jedan set kalupa iznosila je više od 120 000 juana.
Lagana konstrukcija: Optimiziranjem topologije uklanja se 30% do 60% materijala koji-ne nose-opterećenje, a težina 3D-otisnutih kalupa smanjena je za 45% u usporedbi s tradicionalnim dizajnom, uz zadržavanje čvrstoće strukture. Nosač novog paketa baterija za energetsko vozilo izrađen od 3D-isprintanog okvira od aluminijske legure preživio je test preopterećenja od 150%, izgubio je 38% svoje težine i dobio 8% svog dometa.
Integrirano oblikovanje kompliciranih dijelova: u tradicionalnim metodama, uključujući blokove uzorka kalupa za gumene gume i kalupe uzorka potplata cipela, dijelove treba obraditi i sastaviti odvojeno. 3D ispis može napraviti cijeli kalup i riješiti se grešaka u sastavljanju. Ova tehnologija korištena je u tvrtki za proizvodnju guma, a vrijeme potrebno za izradu kalupa išlo je od 45 dana do 12 dana, s preciznošću uzorka od 0,02 mm.
3, Glavna prednost masovne proizvodnje
Da se CNC obrada ne može zamijeniti u izradi kalupa pokazuje:
Prilagodljivost materijala: može raditi s materijalima koji su prilično tvrdi, kao što su kaljeni čelik i tvrde legure (HRC55 ili više), što je ono što kalupi-za tlačno lijevanje moraju moći. Određen-pogon za tlačno lijevanje koristi CNC-obrađene kalupe-za tlačno lijevanje od legure magnezija koji traju 200.000 puta, što je tri puta dulje od 3D-tiskanih kalupa.
Kvaliteta površine: Zrcalna{0}}površina (Ra0,2 μ m) može se postići pomoću tehnika naknadne-obrade uključujući precizno glodanje i poliranje. Ovo zadovoljava higijenske standarde za optičke kalupe i kalupe za pakiranje hrane. Tvrtka za pakiranje kozmetike koristila je CNC-preformirane kalupe za PET boce, što je proizvod učinilo transparentnijim (92%) i smanjilo otpad (0,5%).
Ekonomija serije: Za kalupe koji proizvode više od 5000 komada godišnje, CNC strojna obrada košta 60% do 70% manje po komadu nego 3D ispis. Određeni dobavljač automobilskih dijelova koristi CNC masovnu proizvodnju za svoj kalup za branik. Cijena jednog kalupa iznosi 800.000 juana, dok je cijena 3D ispisa 1,2 milijuna juana.
4, Struktura troškova: igra ravnoteže između brzine i točnosti
1. Troškovi opreme i zaliha
3D ispis s metalom: alati za industrijsku-klasu obično koštaju između 2 i 8 milijuna juana, a prah legure titana između 800 i 1200 juana po kilogramu. S druge strane, iskorištenost materijala iznosi čak 90%, što je 40 postotnih bodova više od CNC obrade. Određena zrakoplovna tvrtka koristila je 3D ispis za izradu lopatica motora, što je smanjilo cijene materijala za 35% u usporedbi s tradicionalnim lijevanjem.
CNC obrada: peto{0}}osni obradni centri koštaju između 1,5 i 5 milijuna juana, a otprilike 15% do 20% tog troška otpada na alate. Jedna tvornica kalupa smanjila je cijenu jednog kompleta kalupa sa 120.000 juana na 70.000 juana optimiziranjem putanje rezanja i korištenjem reverzibilnih oštrica.
2. Vremenski trošak 3D ispisa: Vrijeme potrebno za izradu kalupa sa složenim strukturama prepolovljeno je na 70% u usporedbi s tradicionalnim metodama. Medicinska tvrtka može izraditi prilagođeni kalup za ortopedske implantate u samo 72 sata, što je 80% brže od 15-dnevnog ciklusa CNC strojne obrade.
CNC obrada: vrijeme obrade kalupa može se skratiti za 30% do 40% primjenom tehnologije rezanja velikom-brzinom (HSC). Obradni centar s vretenom od 8000 okretaja u minuti pomogao je jednoj tvrtki 3C za izradu kalupa za proizvode da skrati vrijeme potrebno za izradu kalupa za okvir telefona s 18 sati na 11 sati.