3D打印與注塑成型工藝(上)
隨著時代的發展和生產力的變革,傳統與現代,傳承與創新也體現在現代日趨多樣化的生產方式上。在過去的半個世紀里,擁有質量高、成本低、速度快等特點的機械加工和注塑成型工藝等傳統制造技術,被奉為大批量生產的工業標準。如今,隨著縮減產品生產周期需求和人們對產品個性化需求的日益高漲,給了新的制造技術嶄露頭角的機會。以注塑成型為代表的傳統生產方式在堅守標準,而以3D打印為代表的新型生產方式則在展現增材制造能力。二者常常被拿來比較,本文將淺談兩種技術。河南3D打印
成型原理
注塑成型原理
注塑成型工藝始于20世紀20年代,已有近百年的發展歷史,是目前使用非常廣泛、成熟的工業制造技術。其是指在一定溫度下,通過螺桿攪拌完全熔融的塑料材料,用高壓射入模腔,經冷卻固化后,得到成型品的方法。
3D打印的概念起源于上個世紀80年代,并于上世紀90年代中期,正式進入人們的生活當中。這是一種快速成型的技術,它以數字模型文件為基礎,運用粉末狀金屬/塑料等可粘合材料,通過逐層打印的方式來構造物體的技術。
選擇性激光熔融成型原理圖
工藝流程
注塑成型工藝過程主要包括填充——保壓——冷卻——脫模等四個階段,這四個階段直接決定著制品的成型質量,而且這四個階段是一個完整的連續過程。
3D打印則可以實現一體成型,無需組裝,即可呈現終產品。
優劣勢分析
注塑成型優勢
成型時要先鎖緊模具后才將熔料注入,加之具有良好流動性的熔料對模腔的磨損很小,因此一套模具可生產大批量注塑制品。河南3D打印
注塑成型設備
1.成型過程的合模、加料、塑化、注射、開模和脫模等全部成型過程均由注塑的動作完成,從而使注塑工藝過程易于全自動化和實現程序控制。
2.通過共注可成型多于一種以上的材料,可有效地成型表皮硬而心部發泡的材料,可以成型熱固性塑料和纖維增強塑料。
3.生產效率高,二套模具可包含數十個甚至上百個型腔,因此一次成型即可成型數十個甚至上百個塑件。
4.成型塑件僅需少量修整即可使用,在成型過程中產生的廢料可以重復利用,因此,注塑成型時對原料的浪費很少。河南3D打印
注塑成型的缺點
1.注塑成型的關鍵器具是模具,但模具的設計、制造和試模的周期很長,投產較慢。
2.由于冷卻條件的限制,因此對于厚壁且變化又大的塑件成型較困難。
3.由于注塑機和注塑模的造價都比較高,因此啟動投資大,故不適合小批量塑件的生產。
4.成型制品的質量受多種因素限制,因此對技術要求較高,掌握的難度較大。
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