الطباعة ثلاثية الأبعاد لها علاقة كبيرة بالقولبة بالحقن. من خلال هذه المقالة ، يمكنك فهم سبب وجود قوالب حقن الطباعة ثلاثية الأبعاد ، وعملية صنعها. قوالب حقن الطباعة ثلاثية الأبعاد لتشكيل المستقبل
ما هو قالب الحقن بطباعة ثلاثية الأبعاد؟
يعتبر قولبة الحقن إحدى أكثر عمليات التصنيع شيوعًا في صناعة البلاستيك. بشكل أساسي ، يتم حقن البلاستيك المصهور في تجويف القالب ، ويسمح له بالتصلب أثناء تبريده ، ثم يتم فتح القالب وإزالة الجزء البلاستيكي. يتم استخدام قولبة الحقن بشكل أساسي للإنتاج الضخم بسبب تكاليفها الأولية العالية من حيث التصميم والاختبار والأدوات. بالطبع ، ينخفض سعر الوحدة بشكل كبير كلما تم إنتاج المزيد من الأجزاء ، وهذا هو سبب وميزة استخدام القولبة بالحقن للإنتاج بالجملة.
لماذا تستخدم الطباعة ثلاثية الأبعاد؟
قالب الحقن نفسه عبارة عن كتلة من المعدن ذات تجاويف تحدد شكل المنتج الذي يتم تصنيعه. تقليديا ، يتم تصميم القوالب وإنتاجها بواسطة آلات طحن بالتحكم العددي بالكمبيوتر (CNC) ، وهي مكلفة للغاية. نظرًا لأن القوالب تُصنع عادةً من معادن مثل الفولاذ والألمنيوم ، فمن الصعب تغييرها بمجرد إنتاجها. لذلك ، توفر قوالب حقن الطباعة ثلاثية الأبعاد بديلاً رخيصًا ومرنًا.
كيفية طباعة قالب ثلاثي الأبعاد؟
1) معالجة البيانات
يتم عمل قوالب حقن الطباعة ثلاثية الأبعاد بطريقة مشابهة لطباعة الكائنات ثلاثية الأبعاد الأخرى المطبوعة:
تم تصميم قوالب الحقن باستخدام برنامج CAD مثل AutoCAD أو Fusion 360.
يتم حفظ ملفات التصميم بتنسيق STL وتقسيمها إلى G-code.
2) استخدم طابعة ثلاثية الأبعاد لطباعة طبقة القالب بطبقة.
3) قم بتركيب القالب في الإطار المعدني وقم بإعداده لقولبة الحقن.
تتطلب مواد قوالب حقن الطباعة ثلاثية الأبعاد منتجات ذات قوة وصلابة عالية لتحمل الضغط الناتج أثناء عملية الحقن. أيضًا ، يجب أن تكون مقاومة لدرجات الحرارة المرتفعة.
فيما يلي عدة مواد شائعة الاستخدام لقوالب حقن الطباعة ثلاثية الأبعاد:
PETG (بولي إيثيلين تيريفثاليت)
ABS (أكريلونيتريل بوتادين ستايرين)
النايلون (الملقب بولي أميد)
PP (بولي بروبلين)
TPE (المطاط الصناعي بالحرارة)
بوم (بولي أوكسي ميثيلين ، ويعرف أيضًا باسم Delrin أو Acetal)
يمكن عمل قوالب حقن الطباعة ثلاثية الأبعاد باستخدام SLM و SLA و FDM ونفث المواد و SLS. ومع ذلك ، فإن SLA هي طريقة الطباعة ثلاثية الأبعاد المفضلة لإنتاج قوالب الحقن نظرًا لدقة الأبعاد العالية والسطح الأملس المثالي لقوالب الحقن.
هناك شيء واحد يجب أن تعرفه عن الإطارات المعدنية ودورها في قوالب الحقن. يوفر الإطار دعمًا للضغط والحرارة المتولدة أثناء عملية التشكيل بالحقن. نظرًا لأنه يمكن استخدام الإطار المعدني عالميًا ، فإن الجزء الأساسي فقط من القالب يحتاج إلى طباعة ثلاثية الأبعاد ، لذا فإن تغيير التصميم سهل ومرن. ومع ذلك ، في حالة الطباعة ثلاثية الأبعاد للقالب بأكمله ، يلزم المزيد من المواد وأوقات طباعة أطول.
مزايا وعيوب قوالب حقن الطباعة ثلاثية الأبعاد
تعد الطباعة ثلاثية الأبعاد خيارًا ممتازًا لإنتاج قوالب الحقن ، ولكن لها أيضًا عيوبها. لا تشمل المقارنة التالية قوالب الطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد.
ميزة
1. تكلفة منخفضة: الطريقة التقليدية لإنتاج قوالب الحقن مكلفة للغاية وتستغرق وقتًا طويلاً ، وتتطلب آلات دقيقة وخبرة من صانع القوالب. والطباعة ثلاثية الأبعاد طريقة أرخص لصنع القوالب. وفقًا للتقارير ، مقارنة بالتقنية التقليدية ، يمكن لقوالب الطباعة ثلاثية الأبعاد توفير ما يصل إلى 80 بالمائة من التكلفة.
المرونة والكفاءة: تقلل الطباعة ثلاثية الأبعاد بشكل كبير من وقت التصميم والإنتاج. يمكن لأي شخص لديه تجربة طباعة ثلاثية الأبعاد طباعة قالب ، وإذا لم يكن سعيدًا به ، فما عليك سوى تعديل التصميم وطباعة قالب آخر.
2. ملاءمة الإنتاج بكميات صغيرة: التكلفة الأولية لقوالب الحقن المصنوعة بالطرق التقليدية مثل الطحن باستخدام الحاسب الآلي عالية. لذلك ، تكون فعالة من حيث التكلفة فقط إذا كان الناتج كبيرًا بدرجة كافية. من ناحية أخرى ، تعد القوالب المطبوعة ثلاثية الأبعاد أرخص بكثير في التصنيع وأفضل استخدام للإنتاج الصغير إلى المتوسط الحجم دون التكاليف الأولية المرتفعة الأولية.
سلبيات
1. وقت إنتاج أطول: نظرًا لأن البلاستيك لديه موصلية حرارية أقل من المعدن ، فإن القوالب البلاستيكية المطبوعة ثلاثية الأبعاد تستغرق وقتًا أطول لإنتاج المنتجات ، مما يطيل وقت الإنتاج الكلي ويقلل من الإنتاجية.
2. الانكماش: مثل العديد من الكائنات المطبوعة ثلاثية الأبعاد الأخرى ، قد تتقلص قوالب الحقن المطبوعة ثلاثية الأبعاد عند التبريد ، وهي مشكلة شائعة في الطباعة ثلاثية الأبعاد. يمكن أن يسبب هذا مشاكل عندما تكون الأبعاد الدقيقة مطلوبة.
3. ضعف السلامة الهيكلية: معظم قوالب الطباعة ثلاثية الأبعاد مصنوعة من البلاستيك ، والذي لا يمكنه تحمل درجات الحرارة والضغط العاليين لفترة طويلة. هذا يتسبب في تقادم قالب الحقن المطبوع ثلاثي الأبعاد عند البوابات واللحام.
البحث الحدودي على قوالب حقن الطباعة ثلاثية الأبعاد
أ. طلاء السطح
قوالب الحقن ثلاثية الأبعاد عرضة للتلف تحت درجات الحرارة والضغط المرتفعين. يعد تحسين العمر الافتراضي للسطح بطبقات واقية إحدى الطرق لمنع التدهور الحراري. يؤدي ترسيب طبقة من المعادن والنترات المعدنية والسيراميك والأكاسيد على سطح قالب حقن بطباعة ثلاثية الأبعاد إلى تعزيز مقاومته للحرارة والتمزق.
ب. المواد المركبة الموصلة حراريا
الموصلية الحرارية هي مقياس لقدرة الجسم على توصيل الحرارة. يقوم المعدن بتوصيل الحرارة بشكل أفضل من البلاستيك. بمعنى آخر ، يمكن تسخين المعادن أو تبريدها بشكل أسرع من البلاستيك. نظرًا لأن قوالب الحقن ثلاثية الأبعاد (القوالب) تتميز بمراحل تسخين وتبريد أطول من قوالب CNC ، فإنها تتمتع أيضًا بأوقات دورات أطول. لا يمكن إنتاج سوى عدد أقل من المنتجات في فترة معينة ، وستزيد تكلفة الإنتاج مقارنةً بالقوالب المعدنية التقليدية. لحل هذه المشكلة ، يتم إضافة مواد موصلة حرارياً إلى مادة القالب لتحسين عملية الحقن. على سبيل المثال ، يمكن إضافة نيتريد البورون إلى ABS وجزيئات الحديد إلى الإيبوكسي.
قالب حقن الطباعة المعدنية 3D
يقوم المعدن بتوصيل الحرارة بشكل أفضل من البلاستيك ، فلماذا لا يتم طباعة قوالب حقن المعادن ثلاثية الأبعاد؟ مع التطورات الأخيرة في الطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد ، بدأ هذا في رؤية الكثير من الاستخدام أيضًا. ومع ذلك ، فإن الطباعة ثلاثية الأبعاد للمعدن لا تزال أغلى بكثير من البلاستيك ، لذلك تظل التكلفة الأولية مرتفعة.
احتياطات لقوالب حقن الطباعة ثلاثية الأبعاد
قبل البدء في طباعة قوالب الحقن ، ضع في اعتبارك النصائح المفيدة التالية:
كمية الطباعة: تأكد من أنك تعرف العدد الذي يجب أن تصنعه! ضع في اعتبارك أن قوالب حقن الطباعة ثلاثية الأبعاد مخصصة فقط للدفعات الصغيرة (30 إلى 100 ، حسب القالب). لذلك إذا كنت تخطط لصنع الآلاف ، فقد ترغب في التفكير في استخدام القوالب العادية.
إضافة زاوية مسودة: الزوايا القائمة يمكن أن تجعل الأجزاء المصبوبة بالحقن من الصعب إخراجها من القالب ، لذا حاول إضافة زاوية سحب 2- درجة لتسهيل انزلاق الكائن للخارج.
إذا كنت بحاجة أيضًا إلى قالب الشكوى الرئيسي المريح ثلاثي الأبعاد ، يمكنك الاتصال بشركة JR Technology Company ، ويمكننا تزويدك بالإرشادات المهنية والمنتجات عالية الجودة. الاتصال على النحو التالي:
اسم جهة الاتصال: Joy
رقم الهاتف: بالإضافة إلى 8618682431494
Email:sales@china-3dprinting.com