模具3D打印-随形水路

概念

随形水路又名随型水路,是一种基于3D打印技术的新型模具冷却水路。

因其加工特性,随形水路可以很好的贴合产品形状,且水路截面可以做圆形以外的其他任意截面。

基本简介

3D打印制造的随形水路模具工件,其水路可随着产品形状均匀分布,从而进一步降低成型周期,提高产品的附加值。随着打印工艺的持续完善,打印精度的不断提高且打印价格已降到可接受范围,3D打印随形水路工件已经受到越来越多的用户认可。

随形冷却原理

注塑时塑胶产品的冷却主要靠模具冷却水路来完成,但传统冷却水路是通过铣床等机加工工艺制造,水路只能为圆柱形直孔,无法完全贴近注塑件表面,冷却效率低且冷却不均匀,导致注塑周期长、产品变形量大。

3D打印的随形水路可以为任意形状、任意截面,通过改变形状和截面使随形水路均匀布置,达到更快速、更均匀的冷却效果。

应用范围

近两年来3D打印随形冷却模具镶件在注塑模具上有了越来越多的应用。毅速激光(ESU)所做的随形水路模具镶件,广泛应用在包装、汽车、电子3C、医疗、家电等行业,例如:电子3C行业中的游戏手柄模具、充电器外壳模具,包装行业中的PEGT热流道倒桩模,汽车行业中的保险丝盒、汽车连接器等模具。

优势

1、根据注塑件形状复杂程度,可降低冷却时间20%至80%;

2、根据注塑件形状,可减少变形量15%至90%;

3、模具成本略有增加,但综合注塑产能、良品率等因素,最终效益大幅提高;

4、随形水路应用范围广,可用于多数注塑件的冷却优化。

加工工艺

随形水路目前主要利用选区激光熔化(SLM)3D打印技术与扩散焊技术来进行加工,由于SLM 3D打印技术可做出更为复杂与圆滑的水路形状且成本更低,因此SLM 3D打印技术在随形水路上应用更为广泛。

SLM 3D打印工艺流程:

1、3D文档-转换导出STL数据-STL数据切层(设计阶段)

2、选区激光熔化金属粉末组层堆积打印(制造阶段)

3、打印完成后取出工件-后处理-交货(交付阶段)

材质

随形水路由选区激光熔化3D打印获得,原材料为模具钢粉末,毅速激光(ESU)所用材料有EM181粉末(对标H13/8407/1.2344模具钢)、EM191粉末(对标S136/1.2083模具钢)等。

使用与保养

随形水路形状复杂,弯曲环绕的水路造成了日后堵塞清理的困难,因此使用3D打印随型水路使用时需注意保养,防患于未然,从而避免水路发生堵塞。

1、直接使用工厂水塔里面的冷却水堵塞风险较高,推荐使用3D打印随形水路专用模温机,模温机外挂水箱闭路循环;

2、若水路堵塞,可使用随形水路专用清洗设备进行清洗。