Druk 3D. Projektowanie form wtryskowych i chłodzenie konformalne

4 min
linkedinfacebooktwitter

To już się dzieje. Wykorzystując możliwości nowych drukarek 3D, potrafimy tworzyć optymalne systemy układów chłodzenia tworzywa, a tym samym efektywnie skracać cykl produkcji detali – nawet o 40 proc.

Kilka miesięcy temu zapowiadaliśmy zmiany procesowe, które nie byłyby możliwe bez zainwestowania w nowe drukarki 3D, w tym w innowacyjny sprzęt drukujący w spieku stalowym. Jednym z priorytetów powołanego wówczas do życia – funkcjonującego w obrębie R&D – Laboratorium Druku 3D było opracowanie konformalnych układów chłodzenia. Miały one pomóc w realnym skróceniu cyklu produkcji detali, w którym dotychczasowe tradycyjne sposoby chłodzenia tworzyw pożerały do 70-80 proc. czasu. Udało się?  

Tradycyjne układy chłodzenia 

Po kolei, zacznijmy od podstaw: 

  • w każdej formie wtryskowej stosuje się chłodzenie; 

  • bez niego ostudzenie tworzywa do 80-90 stopni Celsjusza – wcześniej rozgrzanego do temperatury potrafiącej przekroczyć 200 stopni – byłoby możliwe, ale bardzo długotrwałe i problematyczne przy produkcji na większą skalę; 

  • żeby umożliwić i jednocześnie przyspieszyć ten proces, stosuje się przeróżne modele układów chłodzenia, najczęściej oparte na tradycyjnie wywierconych kanałach, wypełnionych przepływającą przez stalową formę wtryskową wodą, ale…  

- …tu dochodzimy do problemu – mówi Sebastian Szymczyszyn, lider Obszaru Konstrukcji w Dziale R&D Rawlplug. – W tradycyjnym modelu kanały chłodzenia wykonujemy prawie zawsze wiertarką czy frezarką, bo brakuje nam innych narzędzi i sposobów. Wiertłem nie można swobodnie „zakręcać”. Wykonanie skomplikowanych kanałów jest bardzo trudne, kosztowne, a często zwyczajnie niemożliwe.  

Recepta: drukowane formy wtryskowe 

Dzięki nowemu sprzętowi Laboratorium Druku 3D Rawlplug jest w stanie (z dużym zapasem) przeskoczyć wspomniane wyżej przeszkody i usprawnić cały proces produkcji detali na wtryskarkach.

Przy tradycyjnych metodach zawsze prędzej czy później natrafiamy na „próg bólu”. Druk w stali umożliwia nam jego ominięcie, bo zyskujemy pełną kontrolę nad kanałami chłodzenia.

Sebastian Szymczyszyn

lider Obszaru Konstrukcji

Chłodzenie konformalne. Testowe wydruki 3D w stali
Chłodzenie konformalne. Testowe wydruki 3D w stali

W jaki sposób? Krok po kroku: 

  • etap I – szereg precyzyjnych symulacji cyfrowych, analizujących potencjał wprowadzenia chłodzenia konformalnego w kontekście konkretnych produktów Rawlplug; 

  • etap II – wybór produktów, w których wprowadzenie chłodzenia konformalnego zagwarantuje usprawnienie procesu wytwarzania konkretnych detali; 

  • etap III – symulacja wtrysków wraz ze szczegółową analizą długości poszczególnych okresów chłodzenia i ewentualnych błędów procesowych; 

  • etap IV – zaprojektowanie kanałów chłodzenia konformalnego optymalnych dla danego detalu; 

  • etap V – druk form wtryskowych z kanałami chłodzenia dedykowanymi konkretnym detalom; 

  • etap VI – obróbka wydruków przez Narzędziownię i usunięcie typowych dla druku 3D chropowatości. 

Dlaczego chłodzenie konformalne? 

- Służy ono przede wszystkim skróceniu cyklu i jego ustabilizowaniu – tłumaczy Sebastian Szymczyszyn. – Nie każdy zdaje sobie sprawę z tego, o jak dużych wartościach mówimy.  W cyklu wytwarzania detalu – czyli od momentu zamknięcia formy i wtrysku do chwili otwarcia formy i wypchnięcia detalu – odpowiednie chłodzenie potrafi pochłaniać do 70 proc. czasu. Wykonanie kanałów chłodzących za pomocą druku 3D – zakręcających w miejscach niedostępnych dla tradycyjnych form ich wytwarzania, oddalonych zaledwie kilka milimetrów od gniazda formującego – potrafi skrócić cały proces średnio o 20-30 proc. – w ekstremalnych przypadkach nawet o 60 proc. – bo dzięki chłodzeniu konformalnemu woda płynie tuż przy detalu oraz w miejscach, gdzie dzięki symulacji wiemy, że chłodzenie jest najbardziej potrzebne.  

Chłodzenie konformalne. Testowe wydruki 3D w stali
Chłodzenie konformalne. Testowe wydruki 3D w stali

Optymalizacja chłodzenia wkładek formujących to nie wszystko… 

Obecnie w Laboratorium Druku 3D Rawlplug – a także w Narzędziowni i na wtryskarkach – trwają testy drukowanych w stali układów chłodzenia (na zdjęciach powyżej wydrukowane w ten sposób wkładka i rdzeń), niezbędne przed wprowadzeniem nowych form do masowej produkcji. Wkrótce poinformujemy o ich wynikach. Obiecujemy też, że zajrzymy też za kulisy Laboratorium i opowiemy o możliwościach nowych drukarek żywicznych, doskonale sprawdzających się w R&D podczas prototypowania. Zostańcie z nami. 

Udostępnij nasz wpis

linkedinfacebooktwitter

Artykuły, które mogą Cię również zainteresować

Nowa siedziba i otwarcie Rawlplug Academy w Rumunii

29-09-2023RawlplugAcademy

#Innowacje

(Zielony) Rawlplug podbija ScrewFix Live 2023

#Innowacje

Radosław Kolener. Rozmowa w trzech aktach. Akt I: TO, CO BYŁO

#Wydarzenia

Koelner CZ zmienia nazwę na Rawlplug CZ

Warto być na biężaco

Dołącz do naszego newslettera, a nie ominą Cię:

Informacje

o naszych produktach i usługach

Wiadomości

o ofercie i aktualnych promocjach

Relacje

z wydarzeń, targów i konferencji branżowych

© 2023 Koelner Rawlplug IP

Wybierz swoje ciasteczka

Na naszej stronie wykorzystywane są pliki cookies, w tym cookies stron trzecich. Możesz zmienić ich ustawienia lub wyrazić zgodę na ich zastosowanie za pomocą tego panelu jak również poprzez ustawienia Twojej przeglądarki internetowej. Jeżeli chcesz się dowiedzieć więcej na temat rodzajów plików cookies, ich wykorzystania oraz przetwarzania Twoich danych osobowych na tej stronie, przejdź do Polityki Prywatności. Klikając 'Rozumiem' lub zamykając okno 'X' zgadzasz się na ustawienia domyślne i przeglądanie strony wyłącznie z wykorzystaniem plików cookies niezbędnych.