【客户案例】3D打印光学级喉镜叶片模具异形水路镶件,将注塑效率提高一倍

客户简介:深圳市鑫瑞宝源塑胶模具有限公司是一家致力于各种塑胶模具的开发、设计、制造与注塑成型,是国内一流的高精模具制造企业。主要产品有数码产品模具、车载模具、医疗设备、精密结构件等模具,以及专业塑胶模具试模、注塑成型加工。

图一:客户公司


产品分析:产品材料为PC,医疗喉镜,有光透要求,产品透明度要求极高,与喉镜手柄配合使用,供临床医生观察及施行气管插管术用。该产品属一次性消耗品,需求量大。产品弧型弯曲,内部中空,壁厚不均匀,最厚处为3.8MM,最薄处为1.0mm。

图二:Moldex3D分析产品壁厚

客户问题:产品弧型弯曲,内部中空传统手段无法加工冷却水路,而传统水路注塑周期需要70多秒,且冷却不均匀。透过Moldex3D分析,客户原有设计产品公母模温差最大约77°C。

图三:客户原有的水路分析

创想智造3D打印云服务平台作为3D打印技术的传播与服务平台,具有20多年的产品开发与模具制造的丰富经验,能够充分理解客户的问题和需求,匹配合适的制造资源,提供完整的顾问级快速智造服务。在与客户沟通交流时,根据客户的需求和问题迅速提供了相应的解决方案。

创想智造建议方案:由于产品弧型弯曲,建议客户的模具抽芯采用金属3D打印做随形水路。随后为客户匹配相应的3D打印服务商光韵达。光韵达3D打印事业部接到项目任务后,对该项目重新做评估,透过Moldex3D分析,该产品如果采用3D打印随形水路,产品公母模温差基本分布在约4°C范围内;成型周期可缩短46%,根据图表的冷却体积分布,随型水路的冷却更均匀。
  

图四:随形水路的冷却分析

3D打印方案:所需打印的部分为弧型抽芯机构,在模具结构属运动机构,且直接成型产品,所以3D打印该零件的强度、硬度、机加工性能以及抛光等级都需要考虑在内。

图五:光韵达3D打印事业部的技术团队在对弧型抽芯零件进行3D打印前的处理工作

图六:将3D打印数据导入到金属3D打印设备

图七:采用德国先进的金属3D打印设备Concept Laser进行零件打印 

图八:经过十个小时的3D打印获得的模具零件,带有内部异形水路

图九:热处理3D打印的模具零件

图十、十一:通过后续的机械加工和抛光所得到的弧型抽芯零件,光洁度满足光学透明件的要求。

图十二:模具安装

图十三:注塑调试,生产出最终的产品


鑫瑞宝源“客户的要求越来越高,产品交期越来越短,工厂对利润的追求也是越来越强烈,传统的冷却方式不能满足以上的需求。在创想智造提供的3D打印方案后,我们发现3D打印的随形水路很适合这款产品,可以改善模具的成型条件。通过实项目施后测试发现3D打印的零件强度、硬度还有抛光后的表面光洁度都能满足产品的需要,注塑周期也从原来的70多秒缩短到30多秒,能够满足我们的生产需要。充分体现了金属3D打印的模具随形水路对传统的模具零件加工来讲是一项前瞻性的突破。“鑫瑞宝源副总经理方彦贵在接受创想智造视频专访时说。

图十四:鑫瑞宝源副总经理方彦贵

光韵达:“作为创想智造3D打印云服务平台的服务商,从这个案例可以体现出光韵达不只是提供3D打印服务,同时也提供前期的模具方案、随形水路设计、模流分析,以及3D打印零件后期的机械加工和注塑调试等技术服务。不仅仅是让我们3D打印的模具是合格的,也要让我们3D打印的模具零件能够成功注塑生产出合格的塑胶产品,达到客户的使用要求“。

图十五:光韵达3D打印事业部研发经理戴玉宏



注:文章中涉及的产品及模具等内容,已获得 “鑫瑞宝源” 授权给 “创想智造” 及 “开思网” 传播使用。

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