3D列印模具注塑零件的方法

2020-12-14 訊臣三維

加拿大安大略省的Structur3d正在嘗試通過其最新產品將注塑成型技術引入臺式機。Inj3ctor平臺是用於注塑成型橡膠零件的低成本方法,可能會影響原型設計和小批量生產。產品發布一年多之後,Inj3ctor現在可以購買了,並已經開始發貨。

Structur3d的專用工具頭Discov3ry Paste Extruder首次亮相是在2014年,該產品用於桌面擠出有機矽和其他粘性材料。該公司開始發布新產品並進行升級。其中包括Discov3ry Complete(可看到糊狀擠出機與Ultimaker 2+ 3D印表機捆綁在一起)和Discov3ry 2-Part Complete(可以在擠出前將兩種材料,例如矽樹脂或環氧樹脂與添加劑或粘合劑)混合在一起。

該公司現在已經著手將注塑成型納入其產品陣容。Inj3ctor系統首先會看到以標準或可溶解塑料印刷的模具3D。一旦選擇了液態橡膠材料,就在Inj3ctor填充模具之前就選擇了混合比例和注射量,從而生產出最終的柔性產品。

「作為一個由科學家和化學工程師組成的團隊,我們採用了一種材料方法來進行3D列印技術,並將印表機的材料功能擴展到了標準塑料之外,」 Structur3d的執行長兼聯合創始人Charles Mire說。「我們的Inj3ctor平臺聚焦於我們向工業製造市場的轉變,並展示了增材製造如何引領未來工廠的發展。該技術為產品開發人員和製造商打開了大門,可加快研究和原型製作,同時降低供應鏈採購和製造的風險。」

該平臺似乎採用了Structur3d現有的Discov3ry系統並對其進行了修改,以便將其直接泵送到3D列印的模具中,而不是直接進行3D列印橡膠材料。在下面的視頻中,這是通過虎鉗夾具設置完成的,該夾具將3D列印的模具夾緊在一起,而Discov3ry機器將材料餵入附在模具上的管中。

當Structur3d於2014年首次推出時,該公司證明了自己在3D列印行業(尤其是臺式機)中的差距。儘管3D印表機具有無限的潛力,但他們尚未能夠使用更廣泛的製造業中可用的所有相同材料。

使用Inj3ctor平臺製成的橡膠鞋底。圖片由Structur3d提供。

雖然最初的Discov3ry擠出機能夠解決其中的一些問題,但仍然存在較大的擠出零件結構完整性問題。Z軸比X和Y軸弱。為了獲得橡膠組件真正的各向同性特性,必須採用注塑法。通過創建一種使用3D列印模具注塑零件的方法,Inj3ctor也解決了這個問題。現在,可以生產用於批量生產或原型製作的定製模製品。

不過,可能還有更多的障礙需要克服。3D列印模具的表面光潔度對於高清晰度部件可能不是理想的,因此需要進行一些後期處理才能達到必要的平滑度。另外,雖然這種類型的注射成型可能適用於橡膠材料,但可能不適用於成型高溫塑料。

Structur3d並非唯一相信3D列印可以充當注塑成型橋梁的市場。想到的另外兩家公司是AddiFab和Collider,它們都使用立體光刻樣式的工藝來創建用於注射成型的一次性模具。將AddiFab的模具放入注塑機中時,Collider的模具會在3D列印成型過程中本身溶解在一臺機器中。

正如我們在3D列印中學到的,空間中幾乎每個人都有空間。如果AddiFab的工藝可能適合一個客戶或應用程式,則Structur3d的工藝肯定適合另一個客戶或應用程式。隨著客戶將Inj3ctor掌握在手中,究竟誰,什麼,何時,何地,為什麼以及如何變得更加清晰。

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