• wydruk 3D forma wtryskowa polyjet
  • wydruk 3D forma wtryskowa
  • wydrukowane formy wtryskowe
  • drukowanie 3D
  • wydruk 3D forma do wtrysku
  • wydruk 3D forma
  • wydruk 3D z żywicy
  • wydruk 3D forma wtryskowa
wydruk 3D forma wtryskowa polyjetwydruk 3D forma wtryskowawydrukowane formy wtryskowedrukowanie 3Dwydruk 3D forma do wtryskuwydruk 3D formawydruk 3D z żywicywydruk 3D forma wtryskowa
20.06.2016, 12:33

Krótkoseryjne formy wtryskowe z drukarki 3D. Zastosowanie form tworzywowych w produkcji

oprogramowanie_druk_3d_formy

Najlepszy prototyp to taki, który jest najbardziej zbliżony do finalnego produktu, który chcemy wytworzyć. Podobieństwo to jednak nie tylko kształt, geometria i dokładność wymiarowa, ale również materiał, z którego element jest wykonany.

Na etapie opracowywania produktu wszystkie wprowadzane zmiany i pomysły muszą być szybko weryfikowane. Optymalnym rozwiązaniem skracającym czas wdrożenia nowego produktu jest wykonywanie prototypów funkcjonalnych. Wiąże się to jednak zazwyczaj z tworzenia oprzyrządowania testowej formy wtryskowej. Proces ten jest niestety równie kosztowny i czasochłonny jak wykonanie formy docelowej, mimo iż jego celem jest uzyskanie jedynie niewielkiej partii do przeprowadzenia testów.

Technologia druku 3D PolyJet daje możliwość szybkiego wytworzenia niedrogiej tworzywowej formy, dzięki której możliwe jest wykonanie bezpośrednio na wtryskarce krótkiej serii prototypów z docelowego, wybranego do produkcji materiału termoplastycznego. Inżynierowie i projektanci mogą przeprowadzać testy częściej, a ich wyniki będą znacznie bardziej zbliżone do czekających ich procesów przetwórczych. Ponadto już na etapie formy prototypowej wykluczyć można wystąpienie wielu kosztownych zmian i często występujących błędów. Dodatkową zaletą zastosowania aplikacji krótkoseryjnych form wtryskowych jest skrócenie etapu badań konsumenckich oraz procesu wdrażania produktu na rynek.

Forma wtryskowa wykonana w technologii PolyJet

forma_wydruk_3d_żywice

Technologia PolyJet daje możliwość wytworzenia szczegółowych, dokładnych form o gładkich powierzchniach niewymagających dodatkowej obróbki skrawaniem czy polerowania. Użyty do ich wykonania materiał Digital ABS  jest na tyle odporny, aby wykonane z niego formy wytrzymały cykl od 10 do 130 wtrysków w zależności od geometrii detalu i użytego tworzywa.  Wydrukowaną formę można zainstalować zarówno bezpośrednio we wtryskarce oraz użyć, jako wkładki do istniejącej formy matki. Jeśli testy wykażą, że konieczne są zmiany projektowe można ich dokonać bezpośrednio w programie CAD a następnie niskim kosztem wydrukować kolejną, ulepszoną wersję formy. W zależności od gabarytów model będzie gotowy w przeciągu kilku do kilkunastu godzin.

Formy tworzywowe nie są wysoko wytrzymałymi narzędziami produkcyjnymi, ale na etapie projektowania i testów wyraźnie widać ich przewagę nad konwencjonalnymi formami wtryskowymi.

Projektanci oraz producenci mogą użyć tych form do wykonywania wszystkich testów funkcjonalnych, bez obawy o bardzo kosztowne oprzyrządowanie. Błędy w przepływach, chłodzeniu, geometrii czy doborze odpowiedniego tworzywa mogą być wykryte już na wczesnym etapie, kiedy można je w łatwy sposób naprawić. Przy umiejętnym wykorzystaniu może to zmniejszyć liczbę kosztownych, czasochłonnych zmian w formach, zwiększyć innowacyjność produktów oraz przyspieszyć jego rozwój.

Przykładem firmy, która z powodzeniem stosuje to rozwiązanie jest Seuffer. Kierownik badań i rozwoju w firmie Seuffer – Wilfried Zachmann powiedział:

„Technologia PolyJet umożliwia przeprowadzanie testów funkcjonalnych na prototypach, które powstałych w procesie wtrysku. Umożliwia nam to wykonanie krótkich serii elementów, w pełni odpowiadających finalnym produktom. Proces ten jeszcze nigdy nie był dla nas tak szybki a jego koszt tak niski. Dzięki zastosowaniu form tworzywowych otrzymaliśmy możliwość poddania naszych wyrobów kompleksowym badaniom, gdyż badamy również dobrany materiał końcowy. Co ważne sprawnie i nakładem stosunkowo niewielkich kosztów możemy efektywnie modyfikować projekty przed rozpoczęciem produkcji masowej”.

Jak liczbowo wygląda porównanie technologii PolyJet i stosowanych dotychczas metod tradycyjnych

Metoda Czas wytworzenia Koszt
Forma Metalowa 56 dni $52,725
Forma tworzywowa PolyJet 2 dni $1,318
Oszczędności 54 dni (96%) $51,406 (98%)

wydrukowana_forma_na_drukarce_3d

W jakich przypadkach uzasadnione jest zastosowanie tworzywowej formy wykonanej w technologii PolyJet?

Wytwarzanie prototypów form wtryskowych w technologii druku sprawdza się, gdy:

  • Elementy mają skomplikowaną geometrię a wykonanie oprzyrządowania w sposób tradycyjny jest trudne.
  • Potrzebne są niewielkie ilości elementów np. w przypadku krótkich serii.
  • Na etapie projektów występować będą liczne zmiany konstrukcyjne.
  • Ważne jest, aby prototypy wykonane były z tworzywa, które użyte zostanie do produkcji danego wyrobu.

WYTYCZNE

Ilość wtrysków Min. 5-10 max. 100-130 (w zależności od kształtu, geometrii oraz skomplikowania modelu)
Temperatury wtrysku < 300 °C
Wtryskiwane rodziny materiałów PE, PP, PS, ABS, TPE, PA, POM, PC-ABS oraz żywice z wypełnieniem włóknem szklanym
Objętość wtryskiwanego elementu < 165 cm3
Formy mogą pracować we wtryskarkach z siłą zamykania 50-80 ton
Przeciętna oszczędność czasu dla firm stosujących tę technologię 50%-90%
Przeciętna oszczędność finansowa 50%-70%

drukarki_3d_wydruk_formy_do_wtrysku

Obejrzyj film na temat wykorzystania form krótkoseryjnych wykonanych w technologii PolyJet!

 

Osoba kontaktowa:

Agnieszka Ejsmont-Mierzwińska
Specjalista ds. Systemów Szybkiego Prototypowania
e-mail: mie@bibusmenos.pl
tel.: +48 784 431 769