قالب های چاپ سه بعدی هزینه ها را در قالب گیری تزریقی ABS SAN کاهش می دهد

در حالی که تولید کنندگان به دنبال راه حل های کارآمدتر و مقرون به صرفه تر برای تولید محفظه های دستگاه های الکترونیکی هستند،قالب های تزریقی چاپ سه بعدی به عنوان یک جایگزین جذاب برای قالب های فلزی سنتی در حال ظهور هستنددر حالی که قالب های فلزی معمولی استاندارد برای تولید انبوه باقی می مانند،زمان های طولانی و هزینه های بالا باعث ایجاد تنگنایی برای تولید دسته های کوچک و متوسط می شود، به ویژه در صنعت الکترونیک که به سرعت در حال تکامل است، که طراحی ها اغلب تغییر می کنند..

بخش تولید الکترونیک با چالش های منحصر به فرد در انتخاب تکنولوژی قالب مواجه است. قالب های فلزی سنتی، در حالی که با دوام هستند، نیاز به سرمایه گذاری قابل توجهی در طراحی، ماشینکاری،و ابزاربرای شرکت هایی که صدها یا هزاران واحد را به جای میلیون ها تولید می کنند، این هزینه ها می توانند ممنوع باشند، به ویژه زمانی که تکرار محصولات می تواند قالب ها را در عرض چند ماه منسوخ کند.

تکنولوژی چاپ سه بعدی امکاناتی را برای تولید قالب تزریقی ایجاد می کند. با امکان ساخت سریع هندسه های پیچیده با کسری از هزینه،تولید افزودنی به طور چشمگیری چرخه های توسعه را کوتاه می کند و هزینه های نمونه سازی را کاهش می دهداین انعطاف پذیری به ویژه برای موارد زیر مفید است:

• مراحل اعتبارسنجی و آزمایش محصول
• نسخه های تولید سفارشی یا محدود
• تولید در مرحله آخر چرخه عمر محصول
• ابزار پل در هنگام ساخت قالب فلزی

استفاده موفق از قالب های چاپ سه بعدی برای پلاستیک ABS و SAN نیازمند ارزیابی دقیق چندین عامل فنی است:

هندسه و مقیاس بخش:پیچیدگی قالب به طور مستقیم بر قابلیت چاپ تاثیر می گذارد. قطعات بزرگ ممکن است نیاز به چاپ قطعی با مونتاژ بعدی داشته باشند، در حالی که ویژگی های پیچیده نیاز به کالیبراسیون دقیق چاپگر دارند. ضخامت دیوار,ساختارهای داخلی و جزئیات سطح همه بر کیفیت قطعات نهایی و طول عمر قالب تاثیر می گذارند.

حجم تولید:به عنوان محرک اصلی تصمیم گیری، نیازهای کمیت قابلیت اقتصادی را تعیین می کند.در حالی که قالب های چاپی سه بعدی معمولاً در برابر چرخه های کمتری از همتایان فولادی مقاومت می کنند (از ده ها تا صدها شات)، ساختار هزینه آنها در زیر آستانه های خاصی سودمند می شود.

• قالب های سنتی: صرفه جویی در 100،000 واحد
• قالب های چاپی سه بعدی: برای ۱۰۰ تا ۵۰۰۰ واحد بهینه

سازگاری مواد:در هنگام انتخاب مواد قالب، مقاومت در برابر دمای بسیار مهم است. ABS نیاز به دمای تزریق 200-250 درجه سانتیگراد دارد، در حالی که SAN در 220-270 درجه سانتیگراد کار می کند.رزین های مهندسی پیشرفته مانند رزین دمای بالا (HDT 289 °C @ 0).45MPa) ثبات حرارتی کافی را نشان می دهند، در حالی که رزین های استاندارد ممکن است برای نمونه سازی کافی باشند اما دوام تولید ندارند.

بهینه سازی طراحی:به حداکثر رساندن عملکرد قالب نیاز به رویکردهای طراحی تخصصی دارد. تقویت استراتژیک مناطق حمل بار، قرار دادن کانال خنک کننده بهینه،و پیکربندی مناسب تهویه هوا همگی به بهبود کیفیت قطعات و افزایش عمر ابزار کمک می کنند.

ساختار هزینه مواد برای قالب های چاپ سه بعدی از پارامترهای متفاوتی نسبت به ابزار معمولی پیروی می کند.

• نوع رزین (تعداد استاندارد در مقابل عملکرد بالا)
• دقت چاپگر و وضوح لایه
• تراکم مواد و عوامل زباله

برای زمینه، یک قالب 100 سانتی متر چاپ شده با رزین با دمای بالا ممکن است هزینه های مواد را حدود X/10 (که X نشان دهنده قیمت رزین در هر لیتر است) داشته باشد.در هنگام در نظر گرفتن کسری تجهیزاتهزینه های کل معمولاً بین ۱ تا ۱۰ درصد از ابزار فلزی قابل مقایسه است که ارزش خاصی را برای:

• اعتبارسنجی بازار طرح های جدید
• محصولات تخصصی با حجم کم
• تکرار سریع طراحی

در حالی که هنوز در حال تکامل است، تکنولوژی قالب چاپ سه بعدی نشان می دهد که قابلیت اطمینان در سراسر برنامه ها افزایش می یابد:

عملکرد میدان:گزارش های صنعت نشان می دهد که چرخه های قالب گیری ABS / SAN موفق در صدها مورد برای ابزارهای طراحی شده به درستی، با برخی از کاربران مشاهده می شود که پس از استفاده گسترده، لباس های ناچیز را مشاهده می کنند.

پیشرفت های مادی:توسعه مداوم فوتوپلیمرهای با دمای بالا و قدرت بالا، محیط عملیاتی قالب های چاپی را گسترش می دهد، در حالی که دقت چاپگر بهبود یافته، وضوح ویژگی را افزایش می دهد.

محدودیت های فعلی:این تکنولوژی هنوز برای تولید حجم بسیار بالا، الزامات دقیق در سطح میکرو یا پارامترهای تزریق شدید محدود است.اکثر کاربردهای مسکن الکترونیک مصرفی به خوبی در ظرفیت های فعلی قرار دارند.

برای کاربردهای خاص، ریخته گری تحت فشار با استفاده از قالب های سیلیکون یک روش ابزار سریع مکمل را ارائه می دهد.,این تکنیک راه دیگری را برای نمونه سازی و تولید محدود ارائه می دهد.

قالب های تزریقی چاپ سه بعدی نشان دهنده یک تغییر پارادایم برای تولید دسته های کوچک تا متوسط از اجزای ABS و SAN است.و انعطاف پذیری طراحی بیشتر، این فناوری به تولید کنندگان الکترونیک این امکان را می دهد تا به خواسته های بازار سریعتر پاسخ دهند.پنجره قابلیت زندگی برای قالب های چاپی بیشتر گسترش می یابد و نقش آنها را در اکوسیستم تولید فردا تقویت می کند.