الطباعة ثلاثية الأبعاد تخفض التكاليف وتسريع الإنتاج في صناعة القالبات بالحقن

صناعة البلاستيك بالحقن التقليدية كانت منذ فترة طويلة حجر الزاوية في تصنيع البلاستيك بكميات كبيرة، حيث توفر كفاءة ودقة وكرارية لا مثيل لها.تكاليف القوالب المعدنية المرتفعة غالبا ما تتراوح من 2 دولارلقد جعلت هذه التكنولوجيا غير عملية للإنتاج على نطاق صغير ظهور الطباعة ثلاثية الأبعاد يغير هذا المشهدتمكين الشركات المصنعة من إنشاء قوالب الحقن الوظيفية بجزء صغير من التكلفة والوقت.

تتطلب القوالب القياسية للحقن معالجة CNC أو معالجة الإفراج الكهربائي (EDM) باستخدام الصلب من نوع الأدوات ، مما يتطلب معدات متخصصة ، وبرامج متقدمة ، وفنيين ماهرين.هذه العملية عادة ما تستغرق 4-8 أسابيع وتكلف تكاليف كبيرة، مما يجعلها غير قابلة للاستفادة من الناحية الاقتصادية للنماذج الأولية أو سلسلة محدودة من الإنتاج.

تسمح تقنيات التصنيع الإضافي الحديثة الآن للشركات بإنتاج القوالب الحقنية في المنزل باستخدام طابعات 3D سطح المكتبية أو الصناعية. يوفر هذا النهج العديد من المزايا الاستراتيجية:

• النماذج الأولية المتسارعة:إنتاج القالب السريع يتيح دورات التحقق من صحة التصميم أسرع
• كفاءة التكلفة:يزيل الأدوات المعدنية باهظة الثمن للشرائح الصغيرة
• مرونة التصميم:تمكن من الهندسة المعقدة غير عملية مع الأساليب التقليدية
• التحقق من صحة المواد:يسمح بالاختبار مع البلاستيك الحراري من الصف الإنتاج
• تبسيط العملية:يقلل من الاعتماد على موارد معالجة CNC

ظهرت الطباعة ثلاثية الأبعاد (SLA) كالتكنولوجيا المفضلة لتصنيع القالب بسبب النهاية السطحية المتفوقة ودقة الأبعاد مقارنةً بنمذجة التركيب المذابة (FDM)تتضمن القوالب المطبوعة بواسطة SLA طبقات مرتبطة كيميائياً تنتج هياكل كثيفة ومتجانسة قادرة على تحمل ضغوط الحقن.

ومع ذلك، يجب على الممارسين أن يلاحظوا العديد من القيود التقنية:

• انخفاض الدقة مقارنة مع القوالب المعدنية المصنعة
• أوقات تبريد أطول بسبب انخفاض الموصلات الحرارية
• استمرارية محدودة في ظروف درجة حرارة عالية

يتضمن سير العمل للصق الحقن منخفض الحجم مع أدوات مطبوعة ثلاثية الأبعاد:

1. تصميم القالب القائم على CAD الأمثل للتصنيع الإضافي
2. طباعة SLA باستخدام الراتنجات عالية الحرارة
3. المعالجة اللاحقة بما في ذلك الغسيل والتجفيف
4. التشطيب الاختياري لـ CNC للأبعاد الحرجة
5. التجميع داخل إطارات الدعم المعدنية
6. تحسين معايير العملية للبلاستيك الحراري المحدد

تُظهر شركات مثل Holimaker كيف أن القوالب المطبوعة ثلاثياً الأبعاد تُمكّن من التكرار السريع للنماذج الأوليّة ذات الدرجة الإنتاجية، مما يسرّع دورات تطوير المنتجات بشكل كبير.

تستخدم شركة Multiplus ، وهي شركة مصنعة مقرها Shenzhen ، القوالب البوليمرية لإنتاج دفعات صغيرة من أجزاء الاستخدام النهائي بشكل اقتصادي مع التحقق من طلب السوق.

خلال وباء كوفيد-19، استخدمت شركة براسكيم القوالب المطبوعة ثلاثيا الأبعاد لإنتاج آلاف مكونات قناع الوجه المخصصة على وجه الطارئ، مما يظهر استجابة التكنولوجيا.

يوفر هذا النهج التصنيعي للشركات مرونة غير مسبوقة في تطوير المنتجات مع الحفاظ على خصائص المواد وتكرارية صب الحقن التقليدي.مع استمرار تقدم تقنيات التصنيع الإضافي، القوالب المطبوعة ثلاثيا الأبعاد على وشك أن تصبح أداة أساسية للمصنعين الذين يسعون إلى تحسين سير العمل في الإنتاج.