CadXpert Baza wiedzy Case studies Druk 3D wkładek do formowania wtryskowego
Case Study

Druk 3D wkładek do formowania wtryskowego

Firma 3DeM świadczy usługi produkcji seryjnej: frezowanie CNC, toczenie, druk 3D, wycinanie laserowe, spawanie.

„W naszej pracy postawiliśmy sobie za cel aby w sposób kompleksowy rozwiązywać problemy związane z wytwarzaniem i produkcją. Wykorzystując kreatywność, specjalistyczną wiedzę techniczną tworzymy nieszablonowe rozwiązania dla przemysłu” – czytamy na stronie firmy.

Jedną z innowacji, jakie wprowadziła firma było wykorzystanie technologii druku 3D do produkcji wkładek do formowania wtryskowego.

  1. Bezkonkurencyjna oszczędność czasu i kosztów w porównaniu do konwencjonalnych metod.
  2. Możliwość weryfikacji projektu wkładki przed złożeniem zamówienia na formę z metalu.
  3. Możliwość testowania produktu na docelowo wtryskiwanym materiale przed rozpoczęciem produkcji masowej.
  4. Możliwość przyjmowania zleceń na krótkie serie produkcyjne.

Projekt #1 – Zaślepka do profilu aluminiowego

Dla jednego ze swoich klientów firma wydrukowała wkładkę na drukarce 3D Formlabs Form 3 z żywicy High Temp. Do wtrysku użyto materiału TPU (docelowy materiał zamówiony przez klienta) oraz dla testów wytrzymałościowych – sztywny materiał HDPE.

Wkładki wydrukowane z żywicy Formlabs High Temp

PARAMETRY WTRYSKU
Materiał wkładki — żywica Formlabs High Temp
Materiał wtrysku — TPU oraz HDPE
Temperatura wtrysku TPU — 145-150 °C.
Temperatura wtrysku HDPE — 150 °C
Siła zwarcia formy — ok. 10-15 T
Liczba wtrysków — łącznie ok. 150 sztuk (100-120 TPU i 30 HDPE)

Pomyśleliśmy, że przyda ci się nasz poradnik

Porównujemy w nim drukarki, żeby ułatwić ci podjęcie decyzji
o wdrożeniu druku 3D dopasowanego do twojej firmy.

Z myślą o tym stworzyliśmy “Porównanie drukarek 3D. Uniwersalny przewodnik użytkownika”.

Nasz przewodnik pomoże ci w procesie decyzyjnym. To użyteczny materiał, który będziesz mógł przedstawić na zarządzie lub przed komitetem zakupowym. Pomaga ocenić technologie i drukarki 3D pod względem szeregu przydatnych kryteriów.

Co znajdę w poradniku?

  • Opisy cech charakterystycznych technologii druku 3D.
  • Porównanie drukarek 3D różnych producentów według segmentów rynku.
  • Porównanie technologii druku 3D.
  • Case study zakupu drukarki 3D.

    Projekt #2 – Zaślepka z logotypem

    Następnie w celu przetestowania możliwości technologii i żywic do druku 3D wykonaliśmy wspólnie z firmą 3DeM testy z użyciem wkładek z żywicy Rigid 10K, które zostały wydrukowane w naszej pracowni.

    W projekcie naniesiono kilka modyfikacji:

    • Dla zwiększenie skomplikowania geometrii formy dodaliśmy napis – logotyp CADXPERT.
    • Dodanie kanałów odpowietrzających o przekroju 1 × 0,05 mm w celu zniwelowania wad – przypaleń wyprasek w poprzedniej formie z żywicy High Temp.
    • Dodanie pochylenia 2,5 stopnia wewnątrz kanałów dla lepszego i łatwiejszego usuwania wypraski z formy oraz dla wydłużenia żywotności formy.

    PARAMETRY WTRYSKU
    Materiał wkładki — żywica Formlabs Rigid 10K
    Materiał wtrysku — TPE
    Siła zwarcia formy — ok. 10-15 T
    Ciśnienie wtrysku — ok. 35-40 bar
    Temperatura wtrysku — 140 °C
    Liczba wtrysków — 30 sztuk
    Czas chłodzenia wypraski w formie po wtrysku — ok. 10 sekund (przy każdorazowym chłodzeniu gniazda sprężonym powietrzem 6-8 bar przez kilka sekund)
    Całkowity czas cyklu (przy chłodzeniu gniazda sprężonym powietrzem i wyjmowaniu wypraski ręcznie z formy) — ok. 30-40 sekund.

    Wypraski po wtrysku z materiału TPE

    Proces produkcji wkładki z użyciem technologii druku 3D – SLA

    1. Zaprojektowanie formy
    2. Drukowanie 3D
    3. Płukanie wydruku w IPA w urządzeniu Form Wash
    4. Utwardzanie wydruku w Form Cure
    5. Obróbka narzędziowa – szlifowanie do uzyskania docelowych wymiarów zewnętrznych w celu ciasnego pasowania w metalowej oprawie
    6. Precyzyjne rozwiercanie otworów
    7. Mocowanie wkładki do oprawy i montaż formy na wtryskarce
    8. Formowanie wtryskowe

    Porównanie kosztów

    Ze względu na stopień skomplikowania geometrii – ostre kąty w literach logotypu oraz niewielkie wymiary wkładki (70×35×10,1 mm) jedyną możliwą technologią produkcji byłoby elektrodrążenie. Koszt wykonania wkładki przez zewnętrznego dostawcę techniką elektrodrążenia wynosi ok. 13 – 15 tys. zł. i trwa od 2 do 3 tygodni. Drukowanie 3D na własnej drukarce z materiału Rigid 10K to koszt ok. 30 zł.. Proces druku tego typu wkładki trwa 4 godz. Do czego należy jeszcze doliczyć czas potrzebny na obróbkę wydruku i montaż do oprawy – co łącznie daje od 1 do 2 dni roboczych.
     

    TechnologiaCzas wykonaniaKoszt
    Elektrodrążenie2-3 tygodnie13 000 – 15 000 PLN
    Drukowanie 3D1-2 dni30 PLN

    Druk 3D w formowaniu wtryskowym

    Technologia druku 3D umożliwia szybkie i ekonomiczne tworzenie w pełni funkcjonalnych wkładek do form wtryskowych, przyspieszając proces prototypowania i produkcji krótkich serii.

    Dzięki zastosowaniu innowacyjnych materiałów i precyzyjnych systemów drukujących, można uzyskać wysokojakościowe elementy odporne na wysokie temperatury i ciśnienie.

    Rozwiązanie to zmniejsza koszty oraz skraca czas wdrożenia produktu na rynek, co przekłada się na większą konkurencyjność firm.

    Prześlij formularz, nasz konsultant skontaktuje się z tobą w ciągu 30 minut