להדפסת תלת מימד יש הרבה מה לעשות עם הזרקה. באמצעות מאמר זה תוכלו להבין מדוע קיימות תבניות הזרקה להדפסת תלת מימד, ואת תהליך ייצורן. תבניות הזרקה להדפסת תלת מימד לעיצוב העתיד
מהי תבנית הזרקה מודפסת בתלת מימד?
הזרקה היא אחד מתהליכי הייצור הנפוצים ביותר בתעשיית הפלסטיק. בעיקרו של דבר, פלסטיק מותך מוזרק לחלל התבנית, נותנים לו להתקשות כשהוא מתקרר, ואז פותחים את התבנית ומסירים את חלק הפלסטיק. הזרקה משמשת בעיקר לייצור המוני בגלל העלויות הגבוהות שלה מראש במונחים של עיצוב, בדיקה וכלי עבודה. כמובן שמחיר היחידה יורד באופן דרמטי ככל שמייצרים יותר חלקים, וזו הסיבה והיתרון של שימוש בהזרקה לייצור המוני.
מדוע השתמשו בהדפסת תלת מימד?
תבנית ההזרקה עצמה היא גוש מתכת עם חללים הקובעים את צורת המוצר המיוצר. באופן מסורתי, תבניות מתוכננות ומיוצרות על ידי מכונות כרסום בקרה מספרית ממוחשבת (CNC), שהן יקרות מאוד. מכיוון שתבניות עשויות בדרך כלל ממתכות כמו פלדה ואלומיניום, קשה לשנות אותן לאחר שהן מייצרות. לכן, תבניות הזרקה להדפסת תלת מימד מציעות אלטרנטיבה זולה וגמישה.
כיצד להדפיס תבנית בתלת מימד?
1) עיבוד נתונים
תבניות הזרקת הדפסת תלת מימד נעשות באופן דומה להדפסת אובייקטים מודפסים תלת מימדיים אחרים:
תבניות הזרקה מתוכננות באמצעות תוכנת CAD כגון AutoCAD או Fusion 360.
קובצי עיצוב נשמרים בפורמט STL ופורסים ל-G-code.
2) השתמש במדפסת תלת מימד כדי להדפיס את התבנית שכבה אחר שכבה.
3) הרכיבו את התבנית לתוך מסגרת המתכת והכינו אותה להזרקה.
חומרים לתבניות הזרקה להדפסת תלת מימד דורשים מוצרים בעלי חוזק וקשיחות גבוהים כדי לעמוד בלחץ שנוצר במהלך תהליך ההזרקה. כמו כן, הוא יצטרך להיות עמיד לטמפרטורות גבוהות.
להלן מספר חומרים נפוצים עבור תבניות הזרקה להדפסת תלת מימד:
PETG (פוליאתילן טרפתלאט)
ABS (אקרילוניטריל בוטאדיאן סטירן)
ניילון (המכונה פוליאמיד)
PP (פוליפרופילן)
TPE (אלסטומר תרמופלסטי)
POM (Polyoxymethylene, aka Delrin או Acetal)
ניתן לבצע תבניות הזרקה להדפסת תלת מימד באמצעות SLM, SLA, FDM, הזרקת חומרים ו-SLS. עם זאת, SLA היא שיטת ההדפסה התלת מימדית המועדפת לייצור תבניות הזרקה בשל הדיוק הממדים הגבוה והמשטח החלק שהן אידיאליות עבור תבניות הזרקה.
יש דבר אחד שכדאי לדעת על מסגרות מתכת ותפקידן בתבניות הזרקה. המסגרת מספקת תמיכה ללחץ ולחום הנוצרים במהלך תהליך ההזרקה. מכיוון שניתן להשתמש במסגרת המתכת באופן אוניברסלי, רק חלק הליבה של התבנית צריך להיות מודפס בתלת מימד, כך ששינוי העיצוב קל וגמיש. עם זאת, במקרה של הדפסת תלת מימד של כל התבנית, נדרשים יותר חומר וזמני הדפסה ארוכים יותר.
יתרונות וחסרונות של תבנית הזרקת הדפסת תלת מימד
הדפסת תלת מימד היא אפשרות מצוינת לייצור תבניות הזרקה, אך יש לה גם חסרונות. ההשוואה הבאה אינה כוללת תבניות מתכת להדפסה תלת מימדית.
יתרון
1. עלות נמוכה: השיטה המסורתית לייצור תבניות הזרקה היא יקרה מאוד וגוזלת זמן, הדורשת מכונות מדויקות ומומחיות מיצרן התבניות. והדפסת תלת מימד היא דרך זולה יותר ליצור תבניות. על פי דיווחים, בהשוואה לטכנולוגיה מסורתית, תבניות הדפסה תלת מימדיות יכולות לחסוך עד 80 אחוז מהעלות.
גמישות ויעילות: הדפסת תלת מימד מצמצמת באופן דרסטי את זמן התכנון והייצור. כל מי שיש לו ניסיון בהדפסת תלת מימד יכול להדפיס תבנית, ואם לא מרוצה ממנה, פשוט לשנות את העיצוב ולהדפיס עוד אחת.
2. התאמה לייצור אצווה קטנה: העלות הראשונית של תבניות הזרקה המיוצרות בשיטות מסורתיות כמו כרסום CNC היא גבוהה. לכן, זה חסכוני רק אם התפוקה גדולה מספיק. מצד שני, תבניות מודפסות בתלת מימד הן הרבה יותר זולות לייצור והן משמשות בצורה הטובה ביותר לייצור בנפח קטן עד בינוני ללא העלויות הראשוניות הגבוהות.
חסרונות
1. זמן ייצור ארוך יותר: מכיוון שלפלסטיק יש מוליכות תרמית נמוכה יותר ממתכת, לתבניות פלסטיק בהדפסה תלת-ממדית לוקח יותר זמן לייצר מוצרים, מה שמאריך את זמן הייצור הכולל ומפחית את התפוקה.
2. הצטמקות: בדומה לחפצים רבים אחרים בהדפסת תלת מימד, תבניות הזרקה בהדפסת תלת מימד עלולות להתכווץ בעת קירור, וזו בעיה נפוצה בהדפסת תלת מימד. זה יכול לגרום לבעיות כאשר נדרשים מידות מדויקות.
3. שלמות מבנית חלשה: רוב תבניות ההדפסה בתלת מימד עשויות מפלסטיק, שאינו יכול לעמוד בטמפרטורות ולחץ גבוהים לאורך זמן. זה גורם לתבנית ההזרקה המודפסת בתלת מימד להתיישן בשערים ובריתוכים.
מחקר חזיתי על תבנית הזרקת הדפסה תלת מימדית
א. ציפוי משטח
תבניות הזרקה מודפסות בתלת מימד מועדות להתכלות תחת טמפרטורות ולחץ גבוהים. שיפור חיי פני השטח עם ציפויים מגנים היא אחת הדרכים למנוע השפלה תרמית. הפקדת שכבה של מתכות, חנקות מתכת, קרמיקה ותחמוצות על פני השטח של תבנית הזרקה מודפסת בתלת מימד משפרת את עמידות החום והקריעה שלה.
ב. חומרים מרוכבים מוליכים תרמית
מוליכות תרמית היא מדד ליכולת של אובייקט להוביל חום. מתכת מוליכה חום טוב יותר מפלסטיק. במילים אחרות, ניתן לחמם או לקרר מתכות מהר יותר מאשר פלסטיק. מאחר שלתבניות הזרקה (תבניות) בהדפסת תלת מימד יש שלבי חימום וקירור ארוכים יותר מאשר לתבניות CNC, יש להן גם זמני מחזור ארוכים יותר. ניתן לייצר רק פחות מוצרים בתקופה נתונה, ועלות הייצור תגדל בהשוואה לתבניות מתכת מסורתיות. כדי לפתור בעיה זו, מוסיפים לחומר התבנית תוספים מוליכים תרמית כדי לשפר את תהליך ההזרקה. לדוגמה, ניתן להוסיף בורון ניטריד ל-ABS וחלקיקי ברזל לאפוקסי.
תבנית הזרקת מתכת להדפסת תלת מימד
מתכת מוליכה חום טוב יותר מפלסטיק, אז למה לא להדפיס תבניות הזרקת מתכת בתלת מימד? עם ההתפתחויות האחרונות בהדפסת תלת מימד מתכת, זה מתחיל לראות גם שימוש רב. עם זאת, מתכת להדפסת תלת מימד היא עדיין הרבה יותר יקרה מפלסטיק, כך שהעלות המוקדמת נשארת גבוהה.
אמצעי זהירות לתבניות הזרקה להדפסת תלת מימד
לפני שתתחיל להדפיס תבניות הזרקה, שקול את העצות המועילות הבאות:
כמות הדפסה: ודא שאתה יודע כמה להכין! זכור שתבניות הזרקת הדפסת תלת מימד מיועדות רק לקבוצות קטנות (30 עד 100, תלוי בתבנית). אז אם אתם מתכננים לייצר אלפים, כדאי לשקול תבניות רגילות.
הוסף זווית טיוטה: זוויות ישרות עלולות לגרום לחלקים יצוקים בהזרקה קשה לצאת מהתבנית, אז נסה להוסיף זווית טיוטה של 2-מעלה כדי לגרום לאובייקט להחליק החוצה בקלות רבה יותר.
אם גם אתם צריכים את תבנית התלונות העיקרית הנוחה הזו להדפסת תלת מימד, תוכלו לפנות לחברת JR Technology, נוכל לספק לכם הדרכה מקצועית ומוצרים איכותיים. צור קשר כמו להלן:
שם איש הקשר: ג'וי
מספר טלפון: פלוס 8618682431494
Email:sales@china-3dprinting.com