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麻省理工提出模具隨形冷卻技術(shù)

來源: | 發(fā)布日期:2022-11-19

在塑膠模具的設(shè)計(jì)制造過程中,表面不同的溫度會對注塑件千萬極大的影響,如何使模具表面保持恒溫的問題就一直困擾著人們,尤其是對于復(fù)雜結(jié)構(gòu)的模具。3D打印制造的模具隨行冷卻技術(shù) ,完美解決了這個問題。

在注塑成型中,成品的冷卻時間在注塑生產(chǎn)周期的占比高達(dá)70%,主要原因是:在傳統(tǒng)的模具制造中,溫度控制或冷卻水路只能在直線上鉆孔。關(guān)鍵熱點(diǎn)通常不在冷卻熱量傳播的范圍之內(nèi), 因此無法有效冷卻。

為了使溫度保持恒定,制造商們先后使用了隔板、散熱器、散熱管等;還嘗試將塊狀物層壓在一起,并在模具上加裝結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鉆孔裝置。如何快速低成本地完成制造又成了一大難題。

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美國麻省理工學(xué)院Sachs教授于1997年首次提出“注塑模具隨形冷卻技術(shù)”概念,設(shè)計(jì)出與部件輪廓一致的冷卻通道被認(rèn)為是控制注塑制模溫度的最佳解決方案。然而隨形冷卻增加了模具制造的設(shè)計(jì)難度及制造復(fù)雜度,使得大部分傳統(tǒng)制造商都對其望而卻步。

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3D打印技術(shù)作為智能制造的代表制造技術(shù),近年來在我國制造業(yè)中得到了廣泛運(yùn)用,使用直接金屬激光燒結(jié) (DMLS) 技術(shù),可以在生產(chǎn)過程中將優(yōu)化的隨形冷卻水路集成到模具當(dāng)中。確保散熱更快、更均勻,可以降低模具中的熱應(yīng)力并延長模具使用壽命。塑料產(chǎn)品質(zhì)量和零部件的尺寸精度也得到了提高,同時減少了翹曲變形。

此外,3D打印技術(shù)在成形復(fù)雜結(jié)構(gòu)方面的優(yōu)勢,擺脫了傳統(tǒng)機(jī)加工的成形限制,讓復(fù)雜結(jié)構(gòu)的隨形冷卻流道(隨形水道),從設(shè)計(jì)變成現(xiàn)實(shí)。該工藝還可大幅縮短注塑模具的生產(chǎn)周期。

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利用激光燒結(jié)來進(jìn)行電子化制造,在許多不同的工業(yè)已經(jīng)成為可行的方案。需要強(qiáng)調(diào)的重點(diǎn)是,該技術(shù)不僅在快速成型環(huán)境里可行,而且在多品種的復(fù)雜產(chǎn)品的一系列生產(chǎn)中也是可行的。

【轉(zhuǎn)載自騰訊網(wǎng):https://new.qq.com/rain/a/20210420A03QIP00】

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