3种3D打印注塑模具

即使聚合物3D打印越来越多地用于生产，模具仍然是3D打印在塑料行业的主要应用。参展商在2022年国际塑料科技博览会(PTXPO)展示了几个3D打印注塑模具的例子。对于模具镶件，3D打印可以帮助快速成型，生产保形冷却通道的模具和模具修复。3D打印还可以用于生产模具组件，比如具有多孔结构的顶销，它可以使气体在包含材料的同时逃离模具。3D打印的末端臂模具可以比传统生产的版本更轻，周转时间更快。

彼得·泽林斯基和我在最新一期的调频广播播客。关于3D打印如何补充注射成型的更多细节，听以上的插曲或阅读文字记录。

成绩单

茱莉亚隐藏者

皮特，我只想说一个字。只是一个词。

彼得他

是的,隐藏者小姐吗?

茱莉亚隐藏者

你在听吗?

彼得他

是的,我是。

茱莉亚隐藏者

塑料。这将在AM电台的这一集播出。

彼得他

AM Radio播客由IMTS增材制造大会为您带来，这是专注于3D打印生产的领先行业活动。我们目前正在接受2022年活动的演讲者报名。在AdditiveConference.com了解更多信息并提交您的建议。

茱莉亚隐藏者

欢迎收听AM电台。我是茱莉亚隐藏者。我和Pete Zelinski在一起。

彼得他

嘿,茱莉亚。

茱莉亚隐藏者

嗨,皮特。我刚从PTXPO回来。这就是为什么我们做了一点研究生介绍。PTXPO是由我们的母公司加德纳商业传媒举办的一个贸易展，这是一个塑料加工展。所以这不是一个关注加法的节目，但有一个加法的存在。今天我们来谈谈塑料。

彼得他

这太好了。我想了解一下PTXPO，即塑料科技博览会。我们的雇主已经开始了加德纳商业传媒的新节目。塑料一直在我的脑海中有一些非常基本的进展发生在塑料3D打印，我很感兴趣，我想谈谈。PTXPO是什么样子的?

茱莉亚隐藏者

就像你说的，这是第一次举办这个展览。所以我没有一个直接的比较。但与大流行开始以来我们经历的其他事件相比，这一次感觉最像冠状病毒爆发前的事件，感觉更正常一些。第一天结束的时候我在那里，第二天的大部分时间和人流量看起来都很好，尤其是第二天，我参加的所有技术演讲，影院都坐满了，总的氛围感觉很积极。

彼得他

所以这次展览的主题很广泛，是塑料制造，而不仅仅是3D打印。3D打印只是其中的一个小元素。但加法在那里有一席之地。当3D打印取代塑料生产时，你遇到了什么让你震惊的事情?

茱莉亚隐藏者

关于塑料生产，我参观了RE3DTECH展台。他们是一家3D打印服务提供商。它们使用了很多不同的过程，包括高压多射流聚变，他们开始看到使用MJF的塑料AM的生产应用。他们给我看了这个完美的零件，这是AM进入塑料生产的完美例子，这个零件以前是用铝加工的。现在他们从PA12开始制作。他们更倾向于按需制造模式，最终为客户节省了一大笔钱。这是一个完美的例子。

彼得他

你跟我说了一点。这是他们展示给你看的部分，但你不能拍下来，因为他们的客户仍然有一些机密。但是，这和什么行业有关系?

茱莉亚隐藏者

这是医学的一部分

彼得他

这是一个塑料取代金属的案例。我们经常谈论这个问题。有时候东西是用金属做的，不是因为你需要金属，而是因为用铝加工一些东西是获得它的最快方法。是的，现在3D打印在某些情况下是一种更快的方式。

茱莉亚隐藏者

是的,是的。这只是一个例子，你知道，塑料生产，但我看到的大多数都与工具有关。

彼得他

好的。我们来谈谈这个。什么样的工具?

茱莉亚隐藏者

是的，第一个大的例子这是我看到的大部分是3D打印注塑模具。我还有几个子例子。第一个是地幔．我们已经覆盖他们之前，但他们做了一个系统，这是专门设计的3D打印模具工具，使用流动的金属浆料，和混合机床。他们在展会上展示了另一个参展商Westminster Tool的案例研究，这是康涅狄格州的一家模具店。他们在谈论一个他们一起做的项目，做一个医用镊子的模具，威斯敏斯特正在为这个部分设计模具。它需要由65%的玻璃填充聚酰胺制成这很难处理。它是磨料，它不能很好地流动，它有狭窄的成型参数。因此，他们设计了一个保形冷却通道的模具，以帮助他们塑造这种材料。他们设计了模具，并把它打印出来，把镶件送到威斯敏斯特，在那里他们做了一些后处理，然后他们能够运行数千个这样的零件。它更像是一个原型类型的应用程序。他们可以在三周内完成设计和制作。

彼得他

我们之前写过曼特尔过程。我们会在节目描述中放入一个链接，我们的报道，但这就像一个3D打印与这种像泥浆类型的材料，部分固化，然后可以在与3D打印相同的过程中加工，然后它被烘烤到一个更硬的状态，成为生产准备模具工具。这是a)一种不同于其他任何东西的3D打印工艺，b)这是一种获得全规模、全产量、模具工具的替代方案。现在在威斯敏斯特，他们是一家模具店，他们的业务是加工模具，他们正在评估另一种制造模具的方式，有一些新的自由度，就像你说的，在那里放置保形冷却的容易程度。我想知道在你和他们的对话中是否有一些细微的差别是积极的还是挑战的比如他们在这个过程中发现了什么?

茱莉亚隐藏者

是的，我们之前已经讨论过这个，但是他们已经对材料本身做了一些测试。他们发现可以将Mantle材料整合到现有的模具中，加工过程非常容易。

彼得他

你说你看到了很多塑料模具，甚至看到了很多注塑模具。让我们继续。另一个例子是什么?

茱莉亚隐藏者

是的，所以我也和Xact金属，他们有DMLS系统。他们谈到的一个非常有趣的应用是他们的商业运营副总裁Dave Jankowski，做了一个技术演讲。他提到了一个案例，一个客户用金属3D打印机来修复一个模具。所以他们把损坏的部分剪下来，固定在机器上，并直接在切割表面添加新的材料。我只是觉得这是一个我以前从未听说过的非常有趣的应用。

彼得他

所以Xact Metal，我们喜欢他们。激光粉末床融合机,他们这些小机器,非常符合成本效益,部分原因是规模非常小,但很多你想要的金属零件精确的3 d打印组件,它们适合在一个更小的构建信封,但激光粉末床融合,就像我们总是想着从构建板开始,从一个平面,你描述从一个现有的工具和建筑最重要的是,我猜,我想到的最基本的问题是，金属的性能和你开始使用的模具工具一样吗?

茱莉亚隐藏者

是的，他说客户测试了材料，性能匹配。所以，这对他们来说是可行的。

彼得他

好了，我们继续。更多的模具，给我更多的模具。

茱莉亚隐藏者

我还有一个例子。这个是在巩固展台。他们有DLP系统和用陶瓷纤维增强的树脂来增加韧性。它非常适合快速制作原型模具。因为你可以有一个模具，可以在三天内使用它，你可以得到几百个镜头。

彼得他

一个复合模具工具。这很有趣。我们一直在谈论3D打印金属工具。你也可以看到在一些更耐高温的聚合物中，有时有3D打印的短期桥模工具，这种听起来像是介于两者之间的东西。所以陶瓷的强化，陶瓷，我们倾向于认为是耐高温材料的韧性，以承受成型过程的压力。比如这块土地的数量是多少?他们有没有给你任何感觉，你可以从一个复合模具工具，在它磨损之前?

茱莉亚隐藏者

是的，这取决于很多因素，比如，模具的设计有多细致，成型的材料有多坚韧，但他们说可以是25到1000个镜头25到200个镜头是他们的最佳位置。

彼得他

所以这只是模具，但你会给人一种感觉，你看到了模具之外的塑料工具。

茱莉亚隐藏者

我看到的另一个3D打印工具的例子不是注射成型的工具，而是3D打印成型组件。Next Chapter Manufacturing也在展会上，他们展示了这些3D打印的顶针。他们也做3D打印的注塑模具，但他们开始制造这些可以把气体从模具中排出的顶针，他们称之为创新顶针。明白了吗?

彼得他

我明白了。哦，太有创意了。

茱莉亚隐藏者

是的，它们是用DMLS钢做的。它们的内部有一种他们所描述的多孔结构，可以释放气体而不释放任何物质。他们在他们的展台上做了一个很酷的演示，用了一些3D打印的部件，它们被淹没在一个水箱里，然后他们让空气穿过这些部件，你可以看到气泡从水里出来，显示出孔隙度。

彼得他

好,孔隙度控制。我爱。这是你从3D打印中获得的另一种设计可能性，很久很久以前。当3D打印第一次进入生产的时候，这是其中一个说唱。有时存在孔隙。我们早就过去了。我们得到了完全致密的部分我们已经把它控制到这样的程度有一些种类的部分你想要在孔隙中建造你得到的有用的效果。在《酷酷的零件秀》上做过一集关于这些控制孔隙度的空气过滤器的节目。那是一个想法，一个原型，但现在，这些Innovent的大头针，像是真正的生产组件，内置了可控孔隙度。你了解到更多了吗? Like, like, how did they get exactly the porosity they want? How did they achieve that?

茱莉亚隐藏者

是的，他说这就像是身体上的事。它不是化学物质。他们说这是设计和工艺参数操作的结合。

彼得他

是的。这就像，控制激光的定位因为很难使材料硬化在零件上留下一些微观通道，我猜，这让我想起了弹射针，你写过增材制造，制造加工用的切削工具，就像切削工具，数控加工的基本基本组件，所以弹射针基本成型的基本组件，这是，添加剂服务于传统工艺。

茱莉亚隐藏者

完全正确。我在节目中还有一个工具的例子要讲。好的，3D打印的臂尾模具用于自动化注射成型，我和Savage自动化公司谈过了。他们所做的就是3D打印的臂尾模具。他们向我展示了一个典型的臂尾工具的样子。它通常是由金属制成的，它有很多管子出来作为真空夹持机构。所以这家公司为航空公司设计了有内部通道的臂端工具，而不是需要软管和管子。而且它们可以比传统的臂端工具更快。它也比金属轻，这意味着机器人可以移动得更快，磨损更少。

彼得他

好的，3D打印的臂尾模具。Savage Automation公司的所有员工都来找他们寻求3D打印解决方案和手臂末端的工具吗?

茱莉亚隐藏者

是的，他们就是这么做的。他们甚至不做内部生产部件的印刷。他们有一个Markforged他们用来制作原型的机器，但他们最终会把他们的作品送到服务局打印。所以他们可以专注于部件的设计。

彼得他

他们在马克伪造的模型上做了原型，然后发了出去。那么最终的生产工具是通过怎样的3D打印工艺制作出来的呢?

茱莉亚隐藏者

是的，这也是HP Multi Jet Fusion。

彼得他

我们可以在任何地方看到例子吗?

茱莉亚隐藏者

是的，我在推特和Instagram上有我谈论的所有事情的图片和视频，我们也可以在节目笔记中发布它们的链接。

彼得他

好的，你在PTXPO模具上看到了很多工具，成型组件，臂尾工具。我认为这就是注塑成型的所有工具，非常全面。

茱莉亚隐藏者

是的。所以我认为这是结束这部分对话的好地方。当我们休息回来的时候，我们会更多地讨论聚合物增材制造。

阅读:金属vs.聚合物3d打印模具工具:哪个是“更好?”

彼得他

是的，我想这么做。