Ako použiť 3D tlač na pomoc pri vývoji elektronických vstrekovacích foriem?

一, Overenie dizajnu: Zrýchlená iterácia z konceptu na fyzický objekt
1. Overenie rýchleho prototypu skráti vývojový cyklus
Tradičný vývoj plesní vyžaduje cyklus modifikácie „Návrh spracovania skúšobnej formy“, pričom každý krok prijme 7 - 10 dní . 3 d Tlač komprimuje overovací cyklus do 24 hodín priamym výrobným funkčným prototypom. Projekt Dialtwatch Smartwatch využíva Stratasys J850 s plnou farbou viacerých materiálov na dokončenie výroby prototypov vrátane priehľadných okien a kovových dekoratívnych prúžkov do 12 hodín, čo je 8-krát rýchlejšie ako tradičné obrábanie CNC. Tento prototyp sa priamo použil na štrukturálne testovanie a identifikoval 3 problémy s interferenciou, čím sa predišlo strate približne 120000 juanov z následných úprav plesní.
2. Overenie uskutočniteľnosti komplexných štruktúr
Elektronické formy produktov často zahŕňajú zložité návrhy, ako je mikroštruktúra a nepravidelné prietokové kanály . 3 d Tlač môže vytvoriť fyzikálne modely 1: 1 pre simuláciu kanálov. Pri vývoji formy nohy okuliarov AR inžinieri testovali tri rôzne kríž - Sekčné tvary prietokových kanálov cez 3D tlač:
Kruhový kanál: Čas na výplň 2,1 sekundy, ale sú prítomné fúzne čiary
Kanál lichobežníka: Čas vyplňovania 1,8 sekundy, znížená zváracia čiara o 40%
Kanál biomimetických listových žilových listov: Čas vyplňovania 1,5 sekundy, bez fúznej čiary a znížená strata tlaku o 25%
Konečná voľba konštrukcie biomimetických prietokových kanálov zvýšila výťažok produktu z 82% na 96%.
3. Overenie kombinácie viacerých materiálov
Moderné elektronické výrobky sledujú štíhlosť a formy musia integrovať viac charakteristík materiálu . 3 d Tlač podporuje gradient tlačenia inžinierskych plastov, ako sú PC/ABS, PA12, TPU atď.
Rýchlosť zmršťovania 0,6%, keď je hrúbka steny 1,2 mm
Rýchlosť zmršťovania 0,85%, keď je hrúbka steny 1,8 mm
Rýchlosť zmršťovania 1,1%, keď je hrúbka steny 2,5 mm
Na základe toho optimalizujte dizajn rozlúčkového povrchu, aby sa dosiahla rozmerová presnosť ± 0,03 mm pre produkt, pričom spĺňa normy letectva.
2, Štrukturálna optimalizácia: od funkčnej implementácie po prielom výkonu
1. Systém konformného chladenia zlepšuje účinnosť
Čas chladenia predstavuje 60% -70% injekčného formovacieho cyklu a tradičný systém chladenia s rovnou vodou má nízku účinnosť . 3 d tlač môže vyrábať špirálové a stromové vodné cesty v tvare stromov, čím sa zvyšuje účinnosť chladenia o 40%. Po aplikácii 3D tlačovej tlače Šanghaj Yisu na technológiu vodnej cesty do rámovej formy určitého mobilného telefónu 5G:
Čas chladenia sa skrátil z 18 sekúnd na 11 sekúnd
65% zníženie výbavy a deformácie produktu
Životnosť formy sa zvýšila z 300 000 cyklov foriem na 800 000 cyklov foriem
Táto technológia zvýšila dennú výrobnú kapacitu zo 48 000 kusov na 75 000 kusov a miera využitia zariadenia sa zvýšila o 56%.
2. Ľahká štruktúra znižuje spotrebu energie
Elektronické formy produktu musia vyvážiť pevnosť a hmotnosť. Technológia optimalizácie topológie 3D tlače môže odstrániť 30% - 50% materiálov bez nákladu. Určitá forma na strane notebooku A bola topologicky optimalizovaná pomocou softvéru Altair Optistruct softvér na generovanie štruktúry rebrového rebrá voštine:
Hmotnosť znížená o 42%
25% zvýšenie tuhosti
Tlak vstrekovania sa znížil o 18%
Táto konštrukcia znižuje spotrebu energie jedného vstrekovacieho zariadenia z 12 kW na 9,5 kW, čím sa ročne ušetrí viac ako 200 000 juanov v nákladoch na elektrinu.
3. Integrovaný návrh znižuje procesy montáže
Tradičné formy vyžadujú zostavu viacerých častí, zatiaľ čo 3D tlač môže dosiahnuť integrovanú výrobu. Forma nabíjania slúchadiel TWS integruje 23 dielov vrátane posúvača, šikmého vrchu a kolíka vyhadzovača do 3 komponentov tlače:
Čas montáže sa skrátil z 8 hodín na 1,5 hodiny
Chyba akumulovaná chyba tolerancie sa znížila z 0,15 mm na 0,03 mm
Miera úspešnosti testu tesnenia produktu sa zvýšila z 92% na 99,5%
Tento dizajn zvyšuje dennú výrobnú kapacitu z 120000 kusov na 180000 kusov, pričom spĺňa ročný dopyt po predaji 20 miliónov kusov.
3, Aplikácie hromadnej výroby: od technologických prielomov po priemyselnú implementáciu
1. Kovová 3D tlač na priamu výrobu foriem
Pre vysoké - presnosť a Long - životné formy, kovová 3D tlač dosiahla priemyselnú aplikáciu. Určitá lekárska elektronická forma shellu zariadenia používa vybavenie EOS M 290 na tlačenie nástrojovej ocele H13:
Tvrdosť dosahuje 52 hodín
Drsnosť povrchu RA0,8 μm
Presahujúce 1,5 milióna cyklov životnosti
Táto pleseň priamo nahrádza tradičné obrábanie CNC, skracuje vývojový cyklus zo 60 dní na 18 dní a znižuje náklady o 45%.
2. Hybridná výroba zvyšuje náklady - efektívnosť
Pre formy s nízkym a stredným výrobou je možné použiť hybridný režim „3D tlačového jadra+periférie tradičného spracovania“. Pre inteligentnú formu na nositeľné zariadenia:
Jadro prijíma 3D tlačený materiál PA12 (cena 8000 juan)
Dutina je vyrobená z tradičnej ocele P20 (cena 25 000 juanov)
Celkové náklady sa znížia o 60% v porovnaní so všetkými oceľovými formami
Vývojový cyklus sa skrátil z 35 dní na 12 dní
Tento model robí výrobky s ročnou produkciou menej ako 500 000 jednotiek ekonomicky uskutočniteľné.
3. Integrácia digitálnych výrobných systémov
Popredné podniky zaviedli hlbokú integráciu systémov 3D tlače a systémov MES. Určitý elektronický výrobný podnik dosahuje úplnú digitalizáciu procesu prostredníctvom nasledujúcej architektúry:
Dizajn: Používajte softvér NX na návrh formy a automaticky generujte štruktúry podpory 3D tlače
Výrobný koniec: HP Multi Jet Fusion 5200 Nahrávanie tlače Tlačové údaje v reálnom - čas
Koniec kontroly kvality: Zeiss ATOS Q 3D skener automaticky porovnáva modely dizajnu
Koniec riadenia: SAP systém dynamicky upravuje výrobné plány
Tento systém zvýšil rýchlosť odozvy vývoja plesní trikrát a dosiahol 99,2% na - rýchlosť dodania času pre objednávky.
4, technické výzvy a stratégie reakcie
1. Prielom vo výkone materiálu
The current 3D printing materials still have limitations in high temperature (>250 ℃) and high wear resistance (>500 000 cyklov) scenáre. Riešenie obsahuje:
Vývoj kompozitných materiálov nano (napríklad uhlíkové vlákna/PA12)
Tlač kovových foriem pomocou technológie laserového selektívneho topenia (SLM)
Aplikácia technológie povrchového úpravy fyzických párov (PVD)
2. Systém riadenia presnosti
Dimenzionálna presnosť 3D tlačiarenských foriem musí dosiahnuť ± 0,02 mm, aby sa splnili požiadavky elektronického priemyslu. Navrhnite stanovenie:
Tri súradnicové merací stroj (CMM) online kontrola
Systém riadenia uzavretej slučky pre proces tlače
Presné obrábanie po spracovaní (ako je mikro frézovanie, obrábanie elektrického výboja)
3. Priemyselné štandardné nastavenie
V súčasnosti neexistuje nedostatok zjednotených štandardov pre 3D tlačové formy, čo vedie k nerovnomernej kvalite. Potrebujete propagovať:
Zlepšenie medzinárodného štandardného systému ISO/ASTM
Zriadenie systému certifikácie priemyslu (napríklad certifikácia UL)
Modernizácia štandardov vnútornej kontroly pre podniky (napríklad Huaweiho požiadavka, aby bola životnosť plesní väčšia alebo rovná sa 1 miliónom cyklov foriem)