fbpx

Druk 3D wkładek do formowania wtryskowego [case study]

30 zł zamiast 15 000 zł – porównanie kosztów wykonania wkładki do formowania wtryskowego przedstawia poziom oszczędności, jakie niesie wdrożenie druku 3D na produkcji. Firma 3DeM z Wieliczki k. Krakowa przeprowadziła testy wytrzymałości narzędzi wydrukowanych na drukarkach 3D Formlabs Form 3 w technologii SLA / LFS.

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.

Wkładka do formy wtryskowej wydrukowana z żywicy Rigid 10K na drukarce 3D Formlabs Form 3

4 Korzyści zastosowania technologii druku 3D w produkcji wkładek do formowania wtryskowego

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

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)

wkladki-high-temp

Gotowe wypraski z materiału elastycznego TPU (po lewej) oraz sztywnego HDPE (po prawej)

[Webinarium] Formy wtryskowe. Drukowanie 3D i modelowanie w NX CAD

forma wtrysk projekt nx cadW jaki sposób oszczędzać czas i koszty na produkcji wkładek do formowania wtryskowego z użyciem druku 3D? Jak zoptymalizować i przyspieszyć proces projektowania form wtryskowych?
 
Kliknij i otrzymaj dostęp do nagrania webinarium >

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.

forma wtryskarka druk 3D

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.
 

Technologia Czas wykonania Koszt
Elektrodrążenie 2-3 tygodnie 13 000 – 15 000 PLN
Drukowanie 3D 1-2 dni 30 PLN

Dowiedz się więcej na temat drukarki 3D Formlabs Form 3 w technologii SLA/LFS

Więcej informacji
Pobierz poradnik o formowaniu wtryskowym z użyciem wkładek z drukarki 3D

Dowiedz się więcej na temat procesu formowania wtryskowego z wkładkami wykonanymi z tworzywa w technologii SLA. Poznaj parametry procesu wtrysku oraz możliwości materiałowe w zakresie druku 3D. Pobierz materiały w formacie PDF i zacznij oszczędzać z drukiem 3D.

Pobierz teraz

Proponowane posty

Proponowane posty