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2021.09.22


"3D印刷技術と比較して、従来の金型製造にはより多くのステップとプロセスが必要であり、金型製造サイクルは長くなります。金型メーカーが新製品を発売する場合、新製品は厳格な国際基準と認証、および認証に合格する必要があります多くのコンポーネントの多くは時間がかかります。これにより、新製品は市場を獲得するための時間の点で非常に不利な立場に置かれます。3D印刷射出成形金型は効率的なソリューションです。有名なメーカーは成形が簡単です。国際金型協会事務局長のLuoBaihui氏によると、金型の製造には通常数週間から2か月かかります。3D印刷技術を使用して、金型のプロトタイプを作成します。数時間以内に完了することができ、テスト結果に基づいてすぐに変更することができます。次に、最終製品サンプルが射出成形されます。これらの製品サンプルは、認証のために直接送信できます。現時点では、従来の金型製造がまだ行われている可能性があります。金型が完成する前でも、3D印刷製品は認証に合格しているため、開発サイクルが大幅に短縮されます。金型製造サイクルにおいてのみ、3D印刷技術は従来の金型製造に一定の影響を与えてきました。


しかし、業界の専門家によると、3D印刷技術には、短い生産サイクル、便利な原材料、均一な製品圧力などの多くの利点がありますが、3D印刷技術は、従来の金型製造方法に完全に取って代わることはできません。これは、3D印刷技術がまだ製造中であるためです。プロセス。いくつかの問題があります。たとえば、3D印刷技術では、製品をレイヤーごとに処理するため、金型の製造サイクルが短縮されますが、同時に金型の表面にステップ効果が生じます。直接印刷金型にも同様の問題があり、これらの小さな歯のようなエッジを除去するには、後で機械加工またはサンドブラストが必要になります。さらに、1mm未満の穴を開ける必要があり、大きな穴をリーマ加工またはドリル加工する必要があり、ねじ山の特徴をタップまたはフライス盤で削る必要があります。これらの二次プロセスは、3D印刷金型の速度の利点を大幅に弱めます。


同時に、良好な物流特性を確保するために、射出成形金型を非常に高温に加熱する必要があります。アルミニウム金型と鋼金型は、特にPEEKやPEI材料などの高温プラスチックを処理する場合、通常500F(260°C)以上の高温環境を経験します。金型で数千個の部品を簡単に製造でき、最終的な量産金型がリリースされる前のトランジション金型としても使用できます。 3D印刷技術を使用して製造された金型材料は、一般に感光性または熱硬化性樹脂であり、紫外線またはレーザーによって硬化されます。これらのプラスチック金型は比較的硬いですが、射出成形の熱サイクル条件下では非常に急速に損傷します。実際、3D印刷された金型は通常、ポリエチレンやスチレンなどの高温プラスチックなどの穏やかな環境での使用から100回以内に機能しなくなります。ポリカーボネートと耐熱プラスチックを充填したガラスの場合、わずかな部品しか製造できません。


さらに、3D印刷金型を使用する主な理由は、その低コストです。生産レベルの機械加工金型のコストは一般に20,000米ドル以上です。つまり、1,000米ドルの印刷金型は同等です。しかし、このアナロジーは公平ではありません。印刷金型のコストの評価では、通常、材料の消費のみが考慮され、人件費、組み立てと設置、射出システム、およびハードウェアは考慮されません。たとえば、ProtoLabsdのアルミニウム型は、1,500ドルのコストで生産に使用できます。より多くの部品を生産する必要がある場合は、3D印刷金型を使用し、50〜100の製品が生産されるたびに、新しい金型をテストするために機械を再印刷して組み立てる必要があります。一方、使用するプラスチックに関係なく、アルミニウムの型は通常、10,000個の部品が製造された後でも十分に機能します。したがって、製造コストの観点から、3D印刷は従来の金型製造方法よりも費用効果が高くありません。


さらに、製品設計では、従来の射出成形金型製造の原理と実践には1世紀以上の歴史があり、業界はそれらを徹底的に研究してきました。たとえば、ほとんどの場合、ドラフト角度は5度以上である必要があります。アルミニウム金型の要件。 3D印刷の金型射出プラスチック部品は課題に直面しており、プラスチック金型シンブルの数と設置場所には特別な注意が必要です。キャビティの壁の厚さを増やし、圧力を下げるという点で、3D印刷金型(特に高い射出温度)はやや柔軟性があります。ゲートの設計も異なり、トンネルゲートとポイントゲートの使用は避けてください。ダイレクトゲート、ファンゲート、ウィングゲートは通常の3倍に拡大する必要があります。印刷金型内のポリマーの流れの方向は、粘度と低圧によって引き起こされる高い充填を避けるために、3D印刷ラインと一致している必要があります。冷却システムは金型の寿命をある程度延ばすことができますが、3D印刷金型の熱放散能力はアルミニウム金型や鋼型。


要約すると、3D印刷技術は、従来の金型製造業界に完全に取って代わるものではありません。従来の金型製造と比較して、3D印刷金型には、完成品の品質、製品コスト、金型設計の点でまだいくつかの欠点があります。また、3Dプリントは大量生産には向いていません。1枚生産の単価は基本的に1万枚生産に近く、3Dプリントには時間がかかります。現在の3D印刷技術は、金型製造の小ロット生産サイクル要件にのみ使用でき、大量生産は依然として従来の金型製造に基づいています。

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