इलेक्ट्रॉनिक इंजेक्शन मोल्ड्स के विकास में सहायता के लिए 3 डी प्रिंटिंग का उपयोग कैसे करें?

一, डिजाइन सत्यापन: अवधारणा से भौतिक वस्तु के लिए त्वरित पुनरावृत्ति
1। तेजी से प्रोटोटाइप सत्यापन विकास चक्र को छोटा करता है
पारंपरिक मोल्ड विकास के लिए "डिज़ाइन प्रोसेसिंग ट्रायल मोल्ड संशोधन" के एक चक्र की आवश्यकता होती है, प्रत्येक चरण 7 - 10 दिन . 3 d प्रिंटिंग के साथ सीधे कार्यात्मक प्रोटोटाइप का निर्माण करके 24 घंटे के भीतर सत्यापन चक्र को संपीड़ित करता है। एक स्मार्टवॉच डायल प्रोजेक्ट 12 घंटों के भीतर पारदर्शी खिड़कियों और धातु सजावटी स्ट्रिप्स सहित प्रोटोटाइप उत्पादन को पूरा करने के लिए स्ट्रैटासिस J850 पूर्ण-रंग बहु सामग्री प्रिंटर का उपयोग करता है, जो पारंपरिक सीएनसी मशीनिंग की तुलना में 8 गुना तेज है। इस प्रोटोटाइप का उपयोग सीधे संरचनात्मक परीक्षण के लिए किया गया था और बाद के मोल्ड संशोधनों से लगभग 120000 युआन के नुकसान से बचते हुए 3 हस्तक्षेप मुद्दों की पहचान की गई थी।
2। जटिल संरचनाओं की व्यवहार्यता सत्यापन
इलेक्ट्रॉनिक उत्पाद मोल्ड में अक्सर जटिल डिजाइन शामिल होते हैं जैसे कि माइक्रोस्ट्रक्चर और अनियमित प्रवाह चैनल . 3 डी प्रिंटिंग चैनल सिमुलेशन के लिए 1: 1 भौतिक मॉडल बना सकते हैं। एक एआर चश्मा लेग मोल्ड के विकास में, इंजीनियरों ने तीन अलग -अलग क्रॉस - 3 डी प्रिंटिंग के माध्यम से प्रवाह चैनलों के अनुभागीय आकृतियों का परीक्षण किया:
परिपत्र चैनल: समय 2.1 सेकंड भरना, लेकिन फ्यूजन लाइनें मौजूद हैं
Trapezoidal प्रवाह चैनल: 1.8 सेकंड का समय भरना, वेल्डिंग लाइन को 40% तक कम कर दिया
बायोमिमेटिक लीफ नस चैनल: 1.5 सेकंड का समय भरना, कोई फ्यूजन लाइन नहीं और 25% तक दबाव हानि
बायोमिमेटिक फ्लो चैनल डिजाइन की अंतिम पसंद ने उत्पाद की उपज को 82% से बढ़ाकर 96% कर दिया।
3। बहु सामग्री संयोजन सत्यापन
आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों को स्लिमनेस का पीछा करते हैं, और मोल्ड्स को कई सामग्री विशेषताओं को एकीकृत करने की आवश्यकता होती है . 3 डी प्रिंटिंग इंजीनियरिंग प्लास्टिक जैसे पीसी/एबीएस, पीए 12, टीपीयू, आदि के ग्रेडिएंट प्रिंटिंग का समर्थन करती है। एक ड्रोन शेल मोल्ड के विकास में, लेयर्ड प्रिंटिंग के माध्यम से अलग-अलग दीवारों (0.8-2.5 मिमी) की संकोचन दर का अनुकरण किया गया था:
जब दीवार की मोटाई 1.2 मिमी होती है तो 0.6% की सिकुड़न दर
जब दीवार की मोटाई 1.8 मिमी होती है तो 0.85% की सिकुड़न दर
जब दीवार की मोटाई 2.5 मिमी होती है तो सिकुड़ता दर 1.1%
इसके आधार पर, उत्पाद के लिए, 0.03 मिमी की आयामी सटीकता प्राप्त करने के लिए बिदाई सतह डिजाइन का अनुकूलन करें, विमानन ग्रेड मानकों को पूरा करें।
2, संरचनात्मक अनुकूलन: कार्यात्मक कार्यान्वयन से प्रदर्शन सफलता तक
1। अनुरूप शीतलन प्रणाली दक्षता में सुधार करती है
इंजेक्शन मोल्डिंग चक्र के 60% -70% के लिए शीतलन समय होता है, और पारंपरिक सीधे पानी के शीतलन प्रणाली में कम दक्षता होती है . 3 डी प्रिंटिंग सर्पिल और पेड़ के आकार के जलमार्गों का निर्माण कर सकती है, जिससे शीतलन दक्षता 40% बढ़ जाती है। एक निश्चित 5 जी मोबाइल फोन के फ्रेम मोल्ड के लिए शंघाई यिसु की 3 डी प्रिंटिंग अनुरूप जलमार्ग प्रौद्योगिकी को लागू करने के बाद:
शीतलन का समय 18 सेकंड से कम हो गया
उत्पाद वारपेज और विरूपण में 65% की कमी
मोल्ड के जीवनकाल को 300000 मोल्ड चक्रों से बढ़ाकर 800000 मोल्ड चक्र तक बढ़ाया गया है
इस तकनीक ने दैनिक उत्पादन क्षमता को 48000 टुकड़ों से 75000 टुकड़ों तक बढ़ा दिया है, और उपकरण उपयोग दर में 56%की वृद्धि हुई है।
2। हल्के संरचना से ऊर्जा की खपत कम हो जाती है
इलेक्ट्रॉनिक उत्पाद मोल्ड को शक्ति और वजन को संतुलित करने की आवश्यकता होती है। 3 डी प्रिंटिंग की टोपोलॉजी अनुकूलन तकनीक 30% - 50% गैर -लोड असर सामग्री को हटा सकती है। एक निश्चित लैपटॉप ए-साइड मोल्ड को एक हनीकॉम्ब प्रबलित रिब संरचना उत्पन्न करने के लिए Altair Optistruct सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके टोपोलॉजिकल रूप से अनुकूलित किया गया था:
वजन 42% कम हो गया
कठोरता में 25% वृद्धि
इंजेक्शन का दबाव 18% कम हो गया
यह डिज़ाइन एक एकल इंजेक्शन मोल्डिंग मशीन की ऊर्जा खपत को 12kW से 9.5kW तक कम कर देता है, जिससे सालाना बिजली की लागत में 200000 से अधिक युआन की बचत होती है।
3। एकीकृत डिजाइन विधानसभा प्रक्रियाओं को कम करता है
पारंपरिक मोल्ड्स को कई भागों की विधानसभा की आवश्यकता होती है, जबकि 3 डी प्रिंटिंग एकीकृत विनिर्माण प्राप्त कर सकती है। एक TWS ईयरफोन चार्जिंग केस मोल्ड 23 भागों को एकीकृत करता है, जिसमें स्लाइडर, स्लेंट टॉप और 3 प्रिंटिंग घटकों में इजेक्टर पिन शामिल हैं:
विधानसभा का समय 8 घंटे से 1.5 घंटे तक कम हो गया
संचित सहिष्णुता त्रुटि 0.15 मिमी से कम हो गई
उत्पाद सीलिंग परीक्षण की पास दर 92% से बढ़कर 99.5% हो गई है
यह डिजाइन दैनिक उत्पादन क्षमता को 120000 टुकड़ों से 180000 टुकड़ों तक बढ़ाता है, 20 मिलियन यूनिट की वार्षिक बिक्री की मांग को पूरा करता है।
3, बड़े पैमाने पर उत्पादन अनुप्रयोग: तकनीकी सफलताओं से लेकर औद्योगिक कार्यान्वयन तक
1। मोल्ड के प्रत्यक्ष निर्माण के लिए धातु 3 डी प्रिंटिंग
उच्च - सटीक और लंबी - जीवन के मोल्ड्स के लिए, धातु 3 डी प्रिंटिंग ने औद्योगिक अनुप्रयोग प्राप्त किया है। एक निश्चित मेडिकल इलेक्ट्रॉनिक डिवाइस शेल मोल्ड H13 टूल स्टील को प्रिंट करने के लिए EOS M 290 उपकरण का उपयोग करता है:
कठोरता 52hrc तक पहुँचती है
सतह खुरदरापन RA0.8 μ मीटर
जीवनकाल के 1.5 मिलियन चक्र से अधिक
यह मोल्ड सीधे पारंपरिक सीएनसी मशीनिंग की जगह लेता है, विकास चक्र को 60 दिनों से 18 दिनों तक छोटा करता है और लागत को 45%तक कम करता है।
2। हाइब्रिड विनिर्माण लागत को बढ़ाता है - प्रभावशीलता
कम से लेकर मध्यम उत्पादन मोल्ड्स के लिए, "3 डी प्रिंटिंग कोर+पारंपरिक प्रसंस्करण परिधि" के एक हाइब्रिड मोड का उपयोग किया जा सकता है। एक स्मार्ट पहनने योग्य डिवाइस शेल मोल्ड के लिए:
कोर 3 डी मुद्रित PA12 सामग्री (लागत 8000 युआन) को अपनाता है
गुहा पारंपरिक P20 स्टील (लागत 25000 युआन) से बना है
सभी स्टील मोल्ड की तुलना में कुल लागत 60% कम हो जाती है
विकास चक्र 35 दिनों से 12 दिनों तक छोटा हो गया
यह मॉडल 500000 से कम 500000 इकाइयों के वार्षिक आउटपुट वाले उत्पादों को आर्थिक रूप से संभव बनाता है।
3। डिजिटल उत्पादन प्रणालियों का एकीकरण
अग्रणी उद्यमों ने 3 डी प्रिंटिंग और एमईएस सिस्टम के गहरे एकीकरण की स्थापना की है। एक निश्चित इलेक्ट्रॉनिक विनिर्माण उद्यम निम्नलिखित वास्तुकला के माध्यम से पूर्ण प्रक्रिया डिजिटलीकरण प्राप्त करता है:
डिज़ाइन एंड: मोल्ड डिज़ाइन के लिए एनएक्स सॉफ्टवेयर का उपयोग करें और स्वचालित रूप से 3 डी प्रिंटिंग सपोर्ट स्ट्रक्चर्स उत्पन्न करें
उत्पादन अंत: एचपी मल्टी जेट फ्यूजन 5200 डिवाइस अपलोड डेटा वास्तविक - समय में प्रिंट डेटा
गुणवत्ता निरीक्षण अंत: Zeiss Atos Q 3D स्कैनर स्वचालित रूप से डिजाइन मॉडल की तुलना करता है
प्रबंधन अंत: एसएपी प्रणाली गतिशील रूप से उत्पादन योजनाओं को समायोजित करती है
इस प्रणाली ने मोल्ड विकास की प्रतिक्रिया की गति को तीन बार बढ़ा दी है और आदेशों के लिए - समय वितरण दर पर 99.2% हासिल किया है।
4, तकनीकी चुनौतियां और प्रतिक्रिया रणनीतियाँ
1। सामग्री प्रदर्शन में सफलता
The current 3D printing materials still have limitations in high temperature (>250 ℃) and high wear resistance (>500000 चक्र) परिदृश्य। समाधान में शामिल हैं:
नैनो प्रबलित समग्र सामग्री विकसित करना (जैसे कार्बन फाइबर/पीए 12)
लेजर चयनात्मक पिघलने (SLM) तकनीक का उपयोग करके धातु के नए साँचे मुद्रण
भौतिक वाष्प जमाव (पीवीडी) सतह उपचार प्रौद्योगिकी का अनुप्रयोग
2। परिशुद्धता नियंत्रण प्रणाली
3 डी प्रिंटिंग मोल्ड्स की आयामी सटीकता को इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए ± 0.02 मिमी तक पहुंचने की आवश्यकता है। स्थापित करने का सुझाव दें:
तीन समन्वय मापने की मशीन (CMM) ऑनलाइन निरीक्षण
मुद्रण प्रक्रिया के लिए बंद लूप नियंत्रण प्रणाली
पोस्ट प्रोसेसिंग प्रिसिजन मशीनिंग (जैसे माइक्रो मिलिंग, इलेक्ट्रिकल डिस्चार्ज मशीनिंग)
3। उद्योग मानक सेटिंग
वर्तमान में, 3 डी प्रिंटिंग मोल्ड्स के लिए एकीकृत मानकों की कमी है, जिसके परिणामस्वरूप असमान गुणवत्ता होती है। बढ़ावा देने की आवश्यकता है:
आईएसओ/एएसटीएम अंतर्राष्ट्रीय मानक प्रणाली का सुधार
उद्योग प्रमाणन प्रणाली की स्थापना (जैसे कि उल प्रमाणीकरण)
उद्यमों के लिए आंतरिक नियंत्रण मानकों का अपग्रेड करना (जैसे कि मोल्ड जीवन के लिए हुआवेई की आवश्यकता 1 मिलियन मोल्ड चक्रों से अधिक या बराबर होने के लिए)