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. 

Share our blog post

linkedinfacebooktwitter

Artykuły, które mogą Cię również zainteresować

Kotwa chemiczna – jak używać w podłożach otworowych

16-05-2024KotwaChemiczna

#Wydarzenia

Rawlplug na Biegu Firmowym 2024! [fotorelacja]

#KrokPoKroku

Montaż klimatyzacji typu split – poradnik instalacyjny

#HotNews

Misja wykonana. Zakład w Wietnamie z ISO-9001

Warto być na bieżąco

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

© 2024 Koelner Rawlplug IP