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唯快不破!3D打印模具实现额温枪的快速生产

2020.03.27


疫情下的庞大防疫需求刺激,用于快速体温测量的额温枪(红外线测温仪)市场需求迅速增长,国际额温枪外贸订单供给不足,国际市场上已出现“一枪难求”的局面。外贸需求量大但供给不足,供货速度有限,那么如何从源头——模具的改良缩短注塑品的成型周期在当前便尤为重要。

毅速模具3D打印随形水路设计——聚焦额温枪生产提速。

 

额温枪内部结构图

图1 额温枪内部结构图

 

额温枪内部结构

额温枪壳体内部还藏有许多元器件,例如:电池、传感器、线圈等,为了保证这些元器件相安无事、运转良好,那就需要很好的固定他们,因此额温枪壳体的内部就需要长出许多筋位,卡扣位来固定它们(如上图所示),但这些筋位卡位的存在却加重了开模的困难,一是筋位卡位的存在增加了模具结构的复杂度,二是这些部位要很好的很冷却才能不拖累生产周期。

 

 

额温枪内部结构图

额温枪内部机构示意图


 

在模具结构中水路系统是十分重要的一部分,水路关系到产品达到顶出温度的时间长短,换言之也就是注塑成型时间长短,此外还关系到模温是否均衡,因为模温直接影响注塑产品的成型质量。

 

传统水路多由铣床、CNC等传统机床加工,由于传统机床的加工方式导致水路只能直来直去,而由于额温枪内部顶针及深筋位的存在这就导致了额温枪壳体底部走不了水路,主要反应在模具上后模仁筋位部分无法得到较好的冷却,如下图所示,这就导致冷却周期较长且模温不均衡。

传统水路

 

图3 普通水路示意图

 

 

中国制造更是中国“智”造

 

在一次偶然的机遇中,一位急需额温枪开模的国际外贸供应商询问ESU毅速产品设计师3D打印是否可以帮助他迅速开模并且改良额温枪模具,提升他们的生产效率。

根据其在模具3D打印中多年的设计和生产经验最终制定了额温枪模具的3D打印方案:使3D打印随形水路遍及额温枪模具型腔之中。如下图所示:

 

 

毅速3D打印模具随形水路

图4 3D打印随形水路示意图

 

因3D打印技术的特殊性。即:模具工件通过选区激光熔化金属粉末组层堆积成型,如此一来水路设计将不再受额温枪产品结构的限制,随心所欲的使水路遍布模具型腔(如图4所示);交付阶段:打印完成后取出工件-后处理-交货。

 

毅速3D打印

 

额温枪模具3D打印样品成型后,根据客户要求,ESU毅速模流分析师在产品交付前进行了适当的测评,并公布了模流分析结果对比数据。


模流分析结果对比

毅速所作的模流分析

 

 

通过模流结果的数据分析,我们可以清晰的看到运用3D打印技术方案成型的模具其额温枪注塑产品达到顶出时温度低的时间为9S,而普通方案需17S同比提速8秒近45%。

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而零件温度上普通方案中塑件最高温度达42℃左右,运用3D打印方案塑件相同部位中温度仅为27℃下降15℃约34%。

 

 综合ESU毅速的模流分析数据结果:3D打印方案可缩短塑件冷却时间近45%;降低塑件温度34%,从而提升生产效率,均衡塑件温度减少缺陷。而这得益于3D打印的加工工艺使得水路设计变得无拘无束,使水路可以沿着产品形状均匀分布,无死角、无死水,真正做到模温均衡。

 

此外现阶段额温枪需求大增,原来一套模具的产量满足不了需求,因此很多生产厂家不得不新开复制模来增加产能满足市场需求。而3D打印给出了另外一种可能,即通过随形水路大幅缩短生产周期,提升产量从而节省新开复制模与注塑机的使用费用,大幅降低厂家成本,因此模具3D打印很好的解决了客户在当下所面临的难题。而对于未来ESU毅速拥有着极大的信心,相信以技术引领的模具制造新时代终将来临。

 

 

毅速
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