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唯快不破!3D打印實現額溫槍的快速生產。
上海市模具技術協會-上海模具信息網 時間:2020/4/11 18:21:14


隨著國內疫情好轉已基本得到控制,但海外疫情逐漸爆發,應國際求援,我國開啟“一省救一國”的國際援助計劃,大量醫護專家團體攜物資支援各國,國際疫情防控需求暴增。龐大需求刺激下,用于快速體溫測量的額溫槍(紅外線測溫儀)市場需求迅速增長,國際額溫槍外貿訂單供給不足,國際市場上已出現“一槍難求”的局面。外貿需求量大但供需不足,供貨速度有限,那么如何從源頭——模具的改良縮短注塑品的成型周期在當前便尤為重要。

聚焦生產提速


1 額溫槍內部結構圖

額溫槍內部結構

額溫槍殼體內部還藏有許多元器件,例如:電池、傳感器、線圈等,為了保證這些元器件相安無事、運轉良好,那就需要很好的固定它們,因此額溫槍殼體的內部就需要長出許多筋位,卡扣位來固定它們(如上圖所示),但這些筋位卡扣的存在卻加重了開模的困難,一是筋位卡位的存在增加了模具結構的復雜度,二是這些部位要很好的很冷卻才能不拖累生產周期。

額溫槍內部機構示意圖

在模具結構中水路系統是十分重要的一部分,水路關系到產品達到頂出溫度的時間長短,換言之也就是注塑成型時間長短,此外還關系到模溫是否均衡,因為模溫直接影響注塑產品的成型質量。

傳統水路多由銑床、CNC等傳統機床加工,由于傳統機床的加工方式導致水路只能直來直去,而由于額溫槍內部頂針及深筋位的存在這就導致了額溫槍殼體底部走不了水路,主要反應在模具上后模仁筋位部分無法得到較好的冷卻,如下圖所示,這就導致冷卻周期較長且模溫不均衡。

3 普通水路示意圖

中國制造更是中國“智”造

在一次偶然的機遇中,一位急需額溫槍開模的國際外貿供應商詢問ESU毅速產品設計師3D打印是否可以幫助他迅速開模并且改良額溫槍模具,提升他們的生產效率。

根據其在模具3D打印中多年的設計和生產經驗最終制定了額溫槍模具的3D打印方案:使3D打印隨形水路遍及額溫槍模具型腔之中。如下圖所示:


4 3D打印隨形水路示意圖

3D打印技術的特殊性。即:模具工件通過選區激光熔化金屬粉末組層堆積成型,如此一來水路設計將不再受額溫槍產品結構的限制,隨心所欲的使水路遍布模具型腔(如圖4所示);交付階段:打印完成后取出工件-后處理-交貨。

額溫槍模具3D打印樣品成型后,根據客戶要求,ESU毅速模流分析師在產品交付前進行了適當的測評,并公布了模流分析結果對比數據。

模流分析結果對比

達到頂出溫度的時間:


通過模流結果的數據分析,我們可以清晰的看到運用3D打印技術方案成型的模具其額溫槍注塑產品達到頂出時溫度低的時間為9S,而普通方案需要17s,每模提速8秒,成型效率提升了約45%

零件溫度



而零件溫度上普通水路方案中塑膠件的最高溫度達42℃左右,運用3D打印隨形水路方案后,塑膠件的相同部位的溫度僅為27℃,下降了15℃,溫差縮小了約34%



綜合ESU毅速的模流分析數據結果:3D打印方案可縮短塑件冷卻時間近45%;降低塑件溫度34%,從而提升生產效率,均衡塑件溫度減少缺陷。而這得益于3D打印的加工工藝使得水路設計變得無拘無束,使水路可以沿著產品形狀均勻分布,無死角、無死水,真正做到模溫均衡。


此外現階段額溫槍需求大增,原來一套模具的產量滿足不了需求,因此很多生產廠家不得不新開復制模來增加產能滿足市場需求。而3D打印給出了另外一種可能,即通過隨形水路大幅縮短生產周期,提升產量從而節省新開復制模與注塑機的使用費用,大幅降低廠家成本,因此模具3D打印很好的解決了客戶在當下所面臨的難題。而對于未來ESU毅速擁有著極大的信心,相信以技術引領的模具制造新時代終將來臨。


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