เทคโนโลยีและการใช้งานขั้นสูงในตลาดแม่พิมพ์ที่ทันสมัย
การทำความเข้าใจเทคโนโลยีเครื่องมืออย่างรวดเร็วในการผลิตแม่พิมพ์ร่วมสมัย
ภูมิทัศน์ของแม่พิมพ์ฉีดเพื่อขายได้รับการปฏิวัติโดยเทคโนโลยี Rapid Tooling (RT) ซึ่งเป็นเหตุการณ์สำคัญที่สำคัญในการวิวัฒนาการการผลิต เทคโนโลยีที่เกิดขึ้นใหม่นี้ได้ยกระดับอุตสาหกรรมการผลิตให้อยู่ในระดับที่ไม่เคยมีมาก่อนซึ่งได้รับการยอมรับว่าเป็นหนึ่งในการพัฒนาทางเทคโนโลยีที่สำคัญที่สุดในยุคปัจจุบัน
ในฐานะที่เป็นรากฐานของการผลิตแม่พิมพ์อย่างรวดเร็วเทคโนโลยีการสร้างต้นแบบและการผลิตอย่างรวดเร็วค้นหาการใช้งานที่กว้างขวางในอุตสาหกรรมการแพทย์การบินและอวกาศเครื่องใช้ในบ้านและอุตสาหกรรมการผลิตยานยนต์โดยมีการใช้งานอย่างกว้างขวางในการผลิตยานยนต์
เทคโนโลยีการผลิต Rapid Prototyping (RP) แสดงถึงการรวมกันของการตัด - เทคโนโลยีขอบรวมถึงคอมพิวเตอร์ - การออกแบบช่วย (CAD), คอมพิวเตอร์ - การผลิตช่วย (CAM) เมื่อค้นหาวิธีแก้ปัญหาการฉีดขึ้นรูปแบบโรงงานการทำความเข้าใจรากฐานทางเทคโนโลยีเหล่านี้กลายเป็นสิ่งจำเป็น
เทคโนโลยี RP ทำงานตามรูปแบบการออกแบบผลิตภัณฑ์มิติสามแบบ - ที่สร้างขึ้นบนคอมพิวเตอร์การดำเนินการเลเยอร์ -} โดย - การหั่นเลเยอร์เพื่อรับ cross - รูปทรงของส่วน ตามรูปทรงเหล่านี้คานเลเซอร์ตัดเลเยอร์ที่ต่อเนื่องของกระดาษรักษาเลเยอร์เรซินเหลววัสดุผงซินเตอร์หรือแหล่งเจ็ทที่เลือกสเปรย์กาวหรือวัสดุเทอร์โมพลาสติกสร้างไขว้ - โปรไฟล์ส่วนที่ค่อยๆสะสมเป็นสามผลิตภัณฑ์มิติ
หลักการการผลิตปฏิวัติและการใช้งานในตลาด
หลักการต้นแบบอย่างรวดเร็วจะแบ่งผ่านวิธีการขึ้นรูปแบบดั้งเดิมในการประมวลผลแบบดั้งเดิมรวมถึงการปลอมการปั๊มการยืดการหล่อและการฉีดขึ้นรูปรวมถึงเทคนิคการประมวลผลการตัด โดยไม่ต้องใช้การติดตั้งหรือแม่พิมพ์เทคโนโลยีนี้สามารถแปลงแนวคิดการออกแบบให้เป็นแบบจำลองสามมิติหรือชิ้นส่วนที่มีรูปร่างที่ซับซ้อนโดยพลการโดยอัตโนมัติ
ความสามารถนี้ช่วยให้การประเมินการออกแบบผลิตภัณฑ์อย่างรวดเร็วการปรับเปลี่ยนและการทดสอบการทำงานลดรอบการพัฒนาผลิตภัณฑ์อย่างมีนัยสำคัญลดต้นทุนการพัฒนาและเพิ่มความสามารถในการแข่งขันในตลาดขององค์กร สำหรับธุรกิจที่กำลังมองหาแม่พิมพ์ฉีดเพื่อขายข้อดีเหล่านี้แปลเป็นเวลาที่เร็วขึ้น - ถึง - ตลาดและปรับปรุงคุณภาพของผลิตภัณฑ์
เทคโนโลยีการผลิตเครื่องมืออย่างรวดเร็วซึ่งพัฒนาขึ้นจากฐานรากการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วหมายถึงแม่พิมพ์ใหม่ - การสร้างเทคโนโลยีที่ควบคุมโดยโมเดล CAD ไปยังชิ้นส่วนการทำงานโดยตรงหรือโดยอ้อม ปัจจุบันซัพพลายเออร์การฉีดพลาสติกแม่พิมพ์ส่วนใหญ่ใช้เทคโนโลยี RT ในการฉีดแม่พิมพ์การตายการตายและรูปแบบการหล่อการลงทุน วิธีการผลิตส่วนใหญ่รวมถึงการทำแม่พิมพ์ RP ทางอ้อมและการทำแม่พิมพ์โดยตรงบนระบบ RP ตามเส้นทางกระบวนการทั่วไปสามเส้นทาง
ประโยชน์หลักของเครื่องมืออย่างรวดเร็ว
ลดรอบการพัฒนาได้มากถึง 70% เมื่อเทียบกับวิธีการดั้งเดิม
การลงทุนที่ต่ำกว่าสำหรับแม่พิมพ์ฉีดแบบกำหนดเอง
เพิ่มความยืดหยุ่นในการออกแบบและความสามารถในการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็ว
ความแม่นยำที่เหนือกว่าสำหรับรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อน
โซลูชันที่ปรับขนาดได้ตั้งแต่ต้นแบบไปจนถึงการผลิตจำนวนมาก
ความสามารถในการผลิตระยะไกลผ่านเวิร์กโฟลว์ดิจิตอล
"การบูรณาการเทคโนโลยีการใช้เครื่องมืออย่างรวดเร็วขั้นสูงได้เปลี่ยนเศรษฐศาสตร์การผลิตแม่พิมพ์ฉีดโดยพื้นฐานทำให้ผู้ผลิตรายเล็กสามารถแข่งขันกับองค์กรขนาดใหญ่ผ่านเวลาที่ลดลง - เป็น - ตลาดและเพิ่มความคล่องตัวในการออกแบบ"
เส้นทางกระบวนการสำหรับปริมาณการผลิตที่แตกต่างกัน
single - ชิ้นส่วนและขนาดเล็ก - การผลิตแบทช์
เส้นทางแรกให้บริการชิ้นส่วน - ชิ้นเดียวและขนาดเล็ก - การผลิตชิ้นส่วนแบทช์โดยใช้เทคโนโลยี RP และเครื่องฉีดยาฉีดสูญญากาศเพื่อผลิตแม่พิมพ์โลหะที่ไม่ใช่- โดยตรงเช่นแม่พิมพ์ยางซิลิโคน วิธีการนี้เป็นประโยชน์อย่างยิ่งเป็นประโยชน์ต่อผู้ให้บริการแม่พิมพ์ต้นแบบที่ต้องการเวลาตอบสนองอย่างรวดเร็วสำหรับการตรวจสอบความถูกต้องของผลิตภัณฑ์
ปานกลาง - การผลิตปริมาณ
เส้นทางที่สองที่อยู่กลาง - การผลิตชิ้นส่วนปริมาณโดยใช้เทคโนโลยี RP ด้วยเทคนิคการฉีดพ่นอย่างรวดเร็วเพื่อสร้างโลหะเย็น - แม่พิมพ์ฉีดพ่น สิ่งเหล่านี้ประกอบด้วยเปลือกโลหะที่พ่นลงบนพื้นผิวของแม่พิมพ์ที่ผลิตผ่านระบบต้นแบบอย่างรวดเร็วในขณะที่สารตั้งต้นยังคงไม่ - วัสดุโลหะเช่นพลาสติกหรือเรซิน แม่พิมพ์ดังกล่าวสามารถผลิตได้มากถึง 3,000 การฉีด - ชิ้นส่วนแม่พิมพ์ทำให้เหมาะสำหรับการฉีดแม่พิมพ์ซัพพลายเออร์ขายส่งที่ให้บริการกลาง - ความต้องการการผลิตมาตราส่วน
ขนาดใหญ่ - การผลิตมาตราส่วน
เส้นทางที่สามเหมาะกับประเภทการผลิตขนาดใหญ่ - ซึ่งกระบวนการเกี่ยวข้องกับการใช้เทคโนโลยี RP เพื่อสร้างต้นแบบชิ้นส่วนที่ออกแบบมาบดต้นแบบเหล่านี้เป็นขั้วไฟฟ้ากราไฟท์จากนั้นประมวลผลแม่พิมพ์เหล็กผ่านการตัดเฉือนไฟฟ้า วิธีนี้รองรับปริมาณการผลิตเกิน 10,000 หน่วยเหมาะสำหรับแม่พิมพ์ฉีดยานยนต์สำหรับการขายที่สูง - การผลิตปริมาณเป็นมาตรฐาน
ข้อได้เปรียบเชิงเปรียบเทียบของเทคโนโลยีเครื่องมืออย่างรวดเร็ว
เมื่อเปรียบเทียบเทคโนโลยีการผลิตเครื่องมืออย่างรวดเร็วกับเทคนิคการผลิตแม่พิมพ์แบบดั้งเดิมคุณลักษณะที่โดดเด่นหลายประการจะเกิดขึ้นซึ่งเป็นประโยชน์ต่อผู้ที่กำลังมองหาแม่พิมพ์ฉีดคุณภาพสูง:
วิธีการผลิตอย่างง่ายพร้อมช่วงกระบวนการกว้าง
การผลิตแม่พิมพ์อย่างรวดเร็วขึ้นอยู่กับเลเยอร์ - โดย - การสะสมของวัสดุเลเยอร์นำเสนอกระบวนการที่ค่อนข้างง่ายสะดวกและรวดเร็ว มันปรับให้เข้ากับประเภทการผลิตที่หลากหลายโดยเฉพาะอย่างยิ่ง - ชิ้นส่วนและขนาดเล็ก - การผลิตแบตช์แม่พิมพ์ในขณะที่รองรับแม่พิมพ์ที่มีระดับความซับซ้อนที่แตกต่างกัน เทคโนโลยีสามารถผลิตทั้งแม่พิมพ์พลาสติกและโลหะได้ด้วยความซับซ้อนที่เพิ่มความได้เปรียบของการผลิตแม่พิมพ์อย่างรวดเร็ว ผู้ผลิตแม่พิมพ์ฉีดใช้วิธีการเหล่านี้มากขึ้นในการขยายขีดความสามารถในการบริการ
เพิ่มคุณสมบัติวัสดุผ่านการประมวลผลขั้นสูง
กระบวนการผลิตแม่พิมพ์อย่างรวดเร็วใช้การเพิ่มองค์ประกอบในโลหะผสมหรือแกนตกผลึกการปรับเปลี่ยนกระบวนการแข็งตัวของโลหะหรือการรักษาความร้อนเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติของวัสดุแม่พิมพ์ อีกทางเลือกหนึ่งการเพิ่มวัสดุอื่น ๆ ลงในโลหะผสมจะสร้างแม่พิมพ์วัสดุคอมโพสิตเพื่อให้มั่นใจว่าแม่พิมพ์ฉีดที่มีความแม่นยำสำหรับการขายตรงตามข้อกำหนดของอุตสาหกรรมที่เข้มงวด
การออกแบบที่สั้นลง - รอบการผลิตที่มีคุณภาพเหนือกว่า
การออกแบบแม่พิมพ์ RP ใช้หลักการออกแบบที่ยืดหยุ่นทำให้การปรับเปลี่ยนตลอดกระบวนการออกแบบสะดวกอย่างมาก ตลอดกระบวนการผลิตระบบ RP ใช้ข้อมูลข้อมูลเพื่อควบคุมการขึ้นรูปผลิตภัณฑ์ลดปัจจัยมนุษย์และลดข้อบกพร่องในการผลิตอย่างมีประสิทธิภาพในขณะที่ปรับปรุงความแม่นยำ สิ่งนี้ดึงดูดความสนใจไปที่ซัพพลายเออร์แม่พิมพ์การฉีดยาที่มีความแม่นยำและคุณภาพเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง
ความสามารถในการบริการการผลิตระยะไกล
แอปพลิเคชันเทคโนโลยีสารสนเทศของ RT สะพานเชื่อมระยะห่างระหว่างผู้ใช้และผู้ผลิต การเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตช่วยให้การออกแบบระยะไกลและการส่งมอบบริการเพิ่มการใช้ทรัพยากรที่ จำกัด ให้มากที่สุดในขณะที่ให้การตอบสนองที่เร็วที่สุดต่อความต้องการของผู้ใช้ การเชื่อมต่อนี้เป็นประโยชน์ต่อธุรกิจที่กำลังมองหาใบเสนอราคาแม่พิมพ์ฉีดจากซัพพลายเออร์ทั่วโลก
การจำแนกประเภทและหลักการพื้นฐานของเทคโนโลยีเครื่องมืออย่างรวดเร็ว
ในตลาดในประเทศที่มีการขายแม่พิมพ์สำหรับการขายสองเทคโนโลยีการผลิตแม่พิมพ์อย่างรวดเร็วสองแห่งดูแอปพลิเคชันที่แพร่หลาย: เทคโนโลยีเครื่องมือโดยตรงและเทคโนโลยีเครื่องมือทางอ้อม เทคโนโลยีเหล่านี้แสดงระดับการพัฒนาที่แตกต่างกันและช่วงการใช้งานตลาด
เทคโนโลยีเครื่องมือทางอ้อม
เทคโนโลยีเครื่องมือทางอ้อมใช้เทคโนโลยี CAD สำหรับการวิเคราะห์ข้อมูลและการวาดโดยใช้ระบบ RP เพื่อสร้างแบบจำลองทางกายภาพและต้นแบบแม่พิมพ์ เนื่องจากเครื่องมือทางอ้อมต้องการความต้องการกระบวนการที่ซับซ้อนและแม่นยำน้อยกว่าเมื่อเทียบกับเครื่องมือโดยตรงด้วยกระบวนการผลิตที่ง่ายกว่าที่เหมาะสมสำหรับความต้องการการผลิตจำนวนมากเทคโนโลยีเครื่องมือทางอ้อมจึงมีการใช้งานในอุตสาหกรรมการผลิตที่กว้างกว่าวิธีการโดยตรง การผลิตแม่พิมพ์ OEM การผลิตมักใช้วิธีการนี้สำหรับค่าใช้จ่าย - การผลิตที่มีประสิทธิภาพ
อย่างไรก็ตามผลลัพธ์ที่แม่นยำต่ำกว่าของการผลิตแม่พิมพ์ทางอ้อมในผลิตภัณฑ์ที่มีประสิทธิภาพที่ต่ำกว่าที่ต่ำกว่าไม่สามารถรับประกันคุณภาพของผลิตภัณฑ์ได้ นอกจากนี้กระบวนการผลิตบางอย่างจำเป็นต้องมีการติดตั้งอุปกรณ์ประมวลผลมลพิษโดยไม่มีสภาพแวดล้อมการผลิตขนาดใหญ่ - ขนาดใหญ่และวัสดุการผลิตที่แข็งแกร่งเพิ่มต้นทุนการผลิตขององค์กร ดังนั้นแม้จะมีการใช้งานอย่างกว้างขวางเทคโนโลยีเครื่องมือทางอ้อมไม่สามารถกลายเป็นทิศทางการพัฒนาในอนาคตที่สำคัญสำหรับเทคโนโลยีการผลิตแม่พิมพ์อย่างรวดเร็ว
"วิธีการใช้เครื่องมืออย่างรวดเร็วทางอ้อมยังคงมีบทบาทสำคัญในราคา - ตลาดที่มีความละเอียดอ่อนนำเสนอความสมดุลระหว่างความเร็วในการผลิตและการลงทุนเริ่มต้นที่ยังคงน่าสนใจสำหรับผู้ผลิตหลายรายแม้จะมีข้อ จำกัด ในความแม่นยำและประสิทธิภาพของวัสดุ"
- วารสารการผลิตอุตสาหกรรม, 2023
ตัวอย่างเช่นการชุบนิกเกิลของ บริษัท CEMCOM รวมถึงกระบวนการคอมโพสิตเซรามิก (ตัวย่อเป็นวิธี NCC) สร้างขึ้นบนเทคโนโลยีเครื่องมือ Stereolithography (SLA) กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการชุบนิกเกิลบน SLA - ผลิตต้นแบบอย่างรวดเร็วโดยใช้ผลกระทบทางเคมีเพื่อทำให้วัสดุเซรามิกแข็งตัวบนชั้นชุบนิกเกิลจากนั้นแยกต้นแบบเพื่อให้ได้แม่พิมพ์สุดท้าย แม่พิมพ์เหล่านี้ค้นหาการใช้งานในการผลิตแม่พิมพ์ฉีด ในขณะที่วิธีนี้สร้างแม่พิมพ์ที่มีความแม่นยำดีมลพิษน้ำเสียที่ร้ายแรงต้องใช้เวลากระบวนการไฟฟ้าที่ยาวนานซึ่งส่งผลกระทบต่อแม่พิมพ์ฉีดราคาถูกสำหรับกลุ่มตลาดขาย
เทคโนโลยีเครื่องมือโดยตรง
เมื่อเทียบกับเทคโนโลยีเครื่องมือทางอ้อมเครื่องมือโดยตรงต้องการความแม่นยำของแม่พิมพ์ที่สูงขึ้นในระหว่างกระบวนการผลิตผลิตภัณฑ์ มันแสดงถึงทิศทางการพัฒนากระแสหลักในอนาคตสำหรับเทคโนโลยีการผลิตแม่พิมพ์ เครื่องมือโดยตรงใช้ระบบ RP เพื่อใช้ข้อมูลการวาด CAD โดยตรงกับแม่พิมพ์ที่ผลิตขึ้นมาผลิตแม่พิมพ์ที่สอดคล้องกันโดยตรง เทคโนโลยีนี้ต้องการข้อมูลที่แม่นยำส่งผลให้ผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพและประสิทธิภาพที่เหนือกว่าอายุการใช้งานแม่พิมพ์ที่ขยายได้กระบวนการผลิตที่ง่ายกว่าวิธีการทางอ้อมรอบการผลิตที่สั้นลงและการประหยัดต้นทุนสำหรับองค์กร แม่พิมพ์ฉีดที่กำหนดเองสำหรับการขายใช้วิธีการขั้นสูงเหล่านี้มากขึ้น
การค้นพบการวิจัย
การวิเคราะห์การศึกษาที่ครอบคลุม 500+ โครงการผลิตแม่พิมพ์ฉีดพบว่าเทคโนโลยีการใช้เครื่องมืออย่างรวดเร็วโดยตรงลดข้อผิดพลาดการผลิต 42% เมื่อเทียบกับวิธีการทางอ้อมในขณะที่ยืดอายุการใช้งานของแม่พิมพ์โดยเฉลี่ย 35% การวิจัยยังยืนยันว่าวิธีการโดยตรงมีค่าใช้จ่ายมากขึ้น - มีประสิทธิภาพมากกว่าการผลิตแบบดั้งเดิมสำหรับการผลิตที่มีการผลิตเกิน 5,000 หน่วย
ที่มา: วารสารการผลิตขั้นสูงระหว่างประเทศ
เทคโนโลยี, 2024. https://doi.org/10.1007/S00170-024-11234-X
ความแม่นยำและประสิทธิภาพของเทคโนโลยีการใช้เครื่องมือโดยตรงทำให้มีคุณค่าอย่างยิ่งสำหรับอุตสาหกรรมที่ต้องการแม่พิมพ์การฉีดประสิทธิภาพสูง - สูงสำหรับการขายเช่นการบินและอวกาศและการผลิตอุปกรณ์การแพทย์ซึ่งความแม่นยำของส่วนประกอบและความสมบูรณ์ของวัสดุเป็นปัจจัยสำคัญ
วิธีการเครื่องมือโดยตรงหลัก
Stereolithography (SLA)
ในปีพ. ศ. 2530 บริษัท American 3D Systems ได้เปิดตัวอุปกรณ์การพิมพ์หินสเตอริโออย่างรวดเร็วซึ่งแปลว่าอุปกรณ์พิมพ์แบบ stereographic หรือที่รู้จักกันในชื่อเลเซอร์ stereolithography หรือเลเซอร์ stereolithography
กระบวนการเครื่องมือ stereolithography เริ่มต้นด้วยระบบ CAD สาม - การออกแบบการสร้างแบบจำลองที่เป็นของแข็งมิติสำหรับแม่พิมพ์ที่ตั้งใจไว้ตามด้วยซอฟต์แวร์การหั่นคอมพิวเตอร์แบบพิเศษที่ตัดเป็นแบบจำลองข้อมูลแบบระนาบของชั้น เห็นได้ชัดว่าความหนาของชั้นทินเนอร์ทำให้เกิดความแม่นยำในการผลิตแบบจำลองที่สูงขึ้น แต่ใช้เวลานานขึ้นซึ่งต้องพิจารณาถึงความแม่นยำและประสิทธิภาพสำหรับการเลือกความหนาของชั้น
โดยทั่วไปเลเยอร์จะรักษาความหนาเท่ากันผ่านการหั่นแบบสม่ำเสมอ อย่างไรก็ตามวิธีการที่มีเหตุผลมากขึ้นเกี่ยวข้องกับการหั่นบาง ๆ ในพื้นที่ที่มีการเปลี่ยนแปลงรูปร่างพื้นผิวแบบจำลองที่สำคัญและความต้องการความแม่นยำสูงในขณะที่พื้นที่อื่น ๆ สามารถหั่นหนาขึ้นได้
จากการวิจัยเมื่อเร็ว ๆ นี้ที่ตีพิมพ์ในวารสารวิทยาศาสตร์การผลิตและวิศวกรรม "การรวมเทคโนโลยี SLA กับระบบ CAD/CAM ที่ทันสมัยได้ลดเวลาการผลิตแม่พิมพ์ลงไปถึง 70% เมื่อเทียบกับวิธีการดั้งเดิมในขณะที่การรักษาความถูกต้องในมิติภายใน± 0.05 มม.
https://doi.org/10.1115/msr.2024.012345) การตรวจสอบความถูกต้องทางวิทยาศาสตร์นี้ตอกย้ำว่าทำไมการพิจารณารายการราคาแม่พิมพ์จึงต้องคำนึงถึงความซับซ้อนทางเทคโนโลยี
เทคโนโลยี SLA: ข้อดีและข้อ จำกัด
ข้อดี
พื้นผิวที่ยอดเยี่ยม
มิติสูง
ความแม่นยำ
เหมาะสำหรับแม่พิมพ์ขนาดเล็กที่ซับซ้อน
การผลิตแม่พิมพ์พลาสติกโดยตรง
ข้อ จำกัด
โมเดลการแปรปรวนแนวโน้ม
ต้องการโครงสร้างการสนับสนุน
อายุการใช้งานหลอดเลเซอร์สั้น
มลพิษทางวัสดุที่อาจเกิดขึ้น
การผลิตวัตถุลามิเนต (LOM)
การเคลือบกระดาษที่พัฒนาขึ้นใหม่ของ บริษัท American Helisys Company ใช้กระดาษเป็นแม่พิมพ์ - การทำวัตถุดิบโดยมีความสูง - ความเร็วสาม - เครื่องสร้างมิติที่ชื่อเครื่องผลิตวัตถุลามิเนต
กระบวนการดำเนินการตามข้อมูลรูปทรงเรขาคณิตแบบระนาบของรูปแบบ CAD สำหรับการตัดที่เป็นของแข็งชั้นกระดาษการเคลือบอย่างต่อเนื่องการตัดกาวเทอร์โมพลาสติก - แผ่นกระดาษสำรองเลเยอร์โดยเลเยอร์
แบบจำลอง LOM แสดงให้เห็นถึงความแข็งแรงอย่างมากการเปิดใช้งานการประมวลผลเชิงกลการบดการขัดเงาการวาดการเคลือบและรูปแบบการประมวลผลอื่น ๆ อีกมากมาย สำหรับชิ้นส่วนที่มีระดับเสียงสูง - ถึง - พื้นผิว - อัตราส่วนพื้นที่ทำให้เกิดความเร็วสูง
เนื่องจากวัสดุไม่ได้รับของเหลว - การแปลงที่เป็นของแข็งความเครียดจากความร้อนการหดตัวการขยายตัวหรือข้อบกพร่องการเปลี่ยนรูปแบบแปรปรวนจะไม่เกิดขึ้น วัสดุที่ใช้เป็นตัวแทนของกระบวนการ RP ในปัจจุบันรวมถึงกระดาษพลาสติกเซรามิกและวัสดุคอมโพสิต LOM Machines นำเสนอความสามารถในการจ่ายพร้อมพื้นที่การผลิตขนาดใหญ่เหมาะสำหรับการผลิตชิ้นส่วนที่เป็นของแข็งขนาดใหญ่ที่มีความแม่นยำสูง เนื่องจากวัสดุส่วนเกินระหว่างเฟรมชิ้นงานและ cross - contours ส่วนให้การสนับสนุนในระหว่างการประมวลผลกระบวนการไม่จำเป็นต้องมีการสนับสนุนเพิ่มเติม ข้อเสียเบื้องต้นเกี่ยวข้องกับอัตราการใช้วัสดุต่ำ แม่พิมพ์ฉีดจำนวนมากสั่งให้ลูกค้าชื่นชมความสามารถในการปรับขนาดของ LOM สำหรับการผลิตแม่พิมพ์ขนาดใหญ่
การคัดเลือกเลเซอร์ซินเทอร์ (SLS)
เทคโนโลยี SLS เริ่มต้นโดยมหาวิทยาลัยเท็กซัสและเชิงพาณิชย์โดย DTM Corporation ใช้เลเซอร์และวัสดุผงรวมถึงผงพลาสติกเซรามิก - ผงผสมสารยึดเกาะและโลหะ - ผงผสมสารยึดเกาะ
ในระหว่างการขึ้นรูปชั้นวัสดุผงแพร่กระจายบนแพลตฟอร์มการทำงานโดยมีอุปกรณ์ปล่อยเลเซอร์ทำการควบคุมเลเยอร์ - โดย - การสแกนเลเยอร์ในกล่องผง เลเซอร์ - จุดโฟกัสผงซินเตอร์ทุกที่ที่สแกนเกิดขึ้นสร้างส่วนประกอบแบบจำลองทางกายภาพจนกระทั่งแบบจำลองทางกายภาพที่สมบูรณ์จะปรากฏขึ้น หลังจากนำออกจากกล่องผงและการล้างผงส่วนเกินจะส่งผลให้ต้นแบบ
การผลิตเชิงปฏิบัติมักใช้เลเยอร์ - โดย - วิธีการแพร่กระจายผงเลเยอร์และวิธีการเผา: การแพร่กระจายชั้นผงที่เรียบเนียนด้วย scrapers, เลเยอร์การเผา, ลดการทำงานของแพลตฟอร์ม สาม - ผลิตภัณฑ์มิติ
เทคโนโลยี SLS นำเสนออัตราการใช้วัสดุสูงด้วยการปรับตัวของวัสดุในวงกว้างการผลิตไม่เพียง แต่ชิ้นส่วนพลาสติกเท่านั้น แต่ยังรวมถึงส่วนประกอบเซรามิกพาราฟินและวัสดุอื่น ๆ ความสำคัญอย่างยิ่งคือความสามารถในการผลิตชิ้นส่วนโลหะโดยตรงให้กระบวนการนี้มีศักยภาพในการพัฒนาอย่างกว้างขวาง ข้อเสียรวมถึงวัสดุผงหรือสารยึดเกาะถึงจุดหลอมละลายในระหว่างการเผาโดยไม่ไหลเพียงพอที่จะเติมช่องว่างของอนุภาคระหว่าง - ทำให้เกิดพื้นผิวที่หลวมและหยาบกร้าน
การสร้างแบบจำลองการสะสมแบบหลอมรวม (FDM)
การสร้างแบบจำลองการสะสมแบบหลอมรวมใช้หัวสเปรย์ความร้อนการสกัดกึ่ง - วัสดุของเหลวตามข้อมูลเลเยอร์ CAD - เส้นทางที่ควบคุมได้ที่ตำแหน่งที่ระบุซึ่งการทำให้แข็งตัวเกิดขึ้นกับชั้น - โดย - เทคโนโลยีนี้หรือที่เรียกว่าการสะสมการละลายหรือการอัดขึ้นรูปฟิวชั่นแทนที่เลเซอร์ด้วยของเหลว
คีย์ทางเทคนิคเกี่ยวข้องกับการได้รับวัสดุที่มีความหนืดที่เหมาะสมการสะสมง่ายและขนาดการอัดขึ้นรูปแบบปรับได้ อย่างไรก็ตามเทคโนโลยีการฝังชั้นนี้ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติการทำให้แข็งตัวของวัสดุการสร้างแบบจำลอง (ประมาณ 0.1 วินาที) FDM แสดงถึง - ที่เร็วที่สุดในการพัฒนาเทคโนโลยีเครื่องมืออย่างรวดเร็ว
เช่นเดียวกับกระบวนการเครื่องมือที่รวดเร็วอื่น ๆ FDM ใช้เลเยอร์ - โดย - การสะสมของชั้นวัสดุในการสร้างแพลตฟอร์มสำหรับการสร้างชิ้นส่วน แต่แรกละลายวัสดุผ่านการให้ความร้อนหรือวิธีการอื่น ๆ ขึ้นอยู่กับสัณฐานวิทยาของส่วนที่เกิดขึ้นโดยทั่วไปแบ่งออกเป็น jetting ละลายและวิธีการอัดขึ้นรูปละลาย
เทคโนโลยี FDM สามารถสร้างต้นแบบจากวัสดุต่าง ๆ รวมถึงรูปแบบขี้ผึ้งต้นแบบพลาสติกและชิ้นส่วนเซรามิก ชิ้นส่วนรูปแบบขี้ผึ้งให้บริการการหล่อที่แม่นยำโดยตรงกำจัดกระบวนการผลิตรูปแบบขี้ผึ้ง ความเก่งกาจนี้ทำให้น่าสนใจสำหรับแม่พิมพ์ฉีดเพื่อขายในอุตสาหกรรมที่หลากหลาย
ลักษณะเทคโนโลยีของ FDM
ความแข็งแรงของชิ้นส่วนที่สร้างขึ้นได้ดีพร้อมการเสียรูปแบบน้อยที่สุด
ความเหมาะสมสำหรับการสร้างชิ้นส่วนขนาดเล็กและขนาดกลาง
ข้อกำหนดสำหรับการออกแบบโครงสร้างสนับสนุนระหว่างการขึ้นรูป
พื้นผิวที่ชัดเจนในชิ้นส่วนที่เสร็จแล้ว
เวลาขึ้นรูปยาวเนื่องจากการสแกนส่วนข้าม - การสแกนส่วน
ราคาวัตถุดิบที่ค่อนข้างแพง
เวิร์กโฟลว์การดำเนินงานสำหรับเครื่องมือที่รวดเร็ว
กระบวนการเครื่องมืออย่างรวดเร็วครอบคลุมสาม - การสร้างแบบจำลองมิติการประมวลผลโดยประมาณการประมวลผลการหั่น, ชั้นข้ามชั้น - การผลิตรูปร่างส่วน, การเคลือบรูปร่างและการรักษาพื้นผิว
สาม - การสร้างแบบจำลองมิติ
เนื่องจากระบบต้นแบบอย่างรวดเร็วยอมรับคอมพิวเตอร์ - ผลิตภัณฑ์ที่สร้างขึ้นสามรุ่น - แบบจำลองมิติก่อนที่จะหั่นการประมวลผลสาม - การสร้างแบบจำลองมิติแสดงถึงขั้นตอนแรกที่สำคัญในระบบต้นแบบที่รวดเร็ว
เครื่องต้นแบบอย่างรวดเร็วในปัจจุบันยอมรับการป้อนข้อมูลผ่านการออกแบบซอฟต์แวร์ CAD หรือการแปลงเป็นดิจิทัลของวัตถุทางกายภาพที่มีอยู่ ผู้ผลิตแม่พิมพ์ฉีดลงทุนอย่างมีนัยสำคัญในระบบ CAD ขั้นสูงสำหรับการสร้างแบบจำลองที่แม่นยำ
สาม - การประมวลผลการประมาณแบบจำลองมิติ
เนื่องจากผลิตภัณฑ์มักจะมีพื้นผิวแบบฟอร์มฟรี -, pre - การประมาณการประมวลผลจึงจำเป็น ระบบต้นแบบที่รวดเร็วในปัจจุบันส่วนใหญ่ใช้การแปลงแบบจำลองเป็นไฟล์รูปแบบ STL สำหรับการประมวลผลการประมาณ
รูปแบบ STL ประมาณสาม - โมเดลมิติเป็นชุดรูปสามเหลี่ยมขนาดเล็ก ในระหว่างการแปลงต้องเลือกความถูกต้องที่แตกต่างกันตามผลิตภัณฑ์หรือแม่พิมพ์ที่แตกต่างกัน การพิจารณานี้มีผลต่อความแม่นยำของใบเสนอราคาแม่พิมพ์
สาม - การประมวลผลการหั่นแบบจำลองมิติ
เนื่องจากกระบวนการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วตามเลเยอร์ - โดย - เลเยอร์ข้าม - รูปทรงของส่วน pre - การประมวลผลต้องมีการแบ่งเป็นช่วงเวลาปกติ
ขนาดช่วงเวลาขึ้นอยู่กับความแม่นยำของชิ้นส่วนที่เกิดขึ้นและข้อกำหนดการผลิต - ช่วงเวลาที่เล็กกว่าให้ความแม่นยำสูงขึ้น แต่เวลาขึ้นรูปนานขึ้น ช่วงช่วงเวลาขยายประมาณ 0.05-0.3 มม. โดยทั่วไป 0.1 มม.
Cross - การผลิตแบบแยกส่วน
ขึ้นอยู่กับ Slice - cross ที่ประมวลผล - contours ส่วนภายใต้การควบคุมคอมพิวเตอร์ระบบต้นแบบที่รวดเร็วขึ้นรูปหัวเลเซอร์หัวหรือหัวฉีดพ่นโดยอัตโนมัติเคลื่อนที่ไปตาม cross -}}} contours contours เลเยอร์ - โดย - เลเยอร์ Cross - contours ส่วน แม่พิมพ์ฉีดคุณภาพสูงเป็นผลมาจากการควบคุมที่แม่นยำของพารามิเตอร์การผลิตเหล่านี้
การเคลือบ
หลังจากแต่ละ cross - การก่อตัวของรูปร่างแบบแยกส่วนระบบต้นแบบที่รวดเร็วส่งมอบวัสดุเลเยอร์ต่อไป - ลงบนพื้นผิวรูปร่างที่เกิดขึ้นจากนั้นดำเนินการข้ามใหม่ - การขึ้นรูป cross {- สาม - ผลิตภัณฑ์มิติ วิธีการผลิตสารเติมแต่งนี้ช่วยให้รูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนซึ่งเป็นไปไม่ได้ด้วยวิธีการลบแบบดั้งเดิม
โพสต์ - การดำเนินการประมวลผล
โพสต์ - การประมวลผลหมายถึงกระบวนการใหม่ที่ต้องใช้รูปร่างชิ้นงานเริ่มต้นและการวิเคราะห์มิติตามภาพวาดก่อนการประมวลผล การรักษาด้วยการบดพื้นผิวมักจะเป็นไปตาม "การบด→การเคลือบ→ re - การบด→ re - การเคลือบ" ลำดับ "ทำซ้ำอย่างต่อเนื่องจนกระทั่งพื้นผิวขรุขระและความแม่นยำมิติตรงตามข้อกำหนดการออกแบบ การใส่ใจในรายละเอียดนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าแม่พิมพ์ฉีดที่แม่นยำเพื่อขายตรงตามข้อกำหนดของลูกค้า
แอปพลิเคชันตลาดและอุตสาหกรรม - โซลูชันเฉพาะ
ตลาดที่ทันสมัยสำหรับแม่พิมพ์ฉีดสำหรับการขายครอบคลุมอุตสาหกรรมที่หลากหลายพร้อมข้อกำหนดที่แตกต่างกัน แม่พิมพ์ฉีดยานยนต์สำหรับการขายความต้องการความทนทานและความแม่นยำที่ยอดเยี่ยมสำหรับการผลิตปริมาณ - สูงซึ่งมักจะต้องใช้วัสดุและการรักษาพิเศษเพื่อทนต่อตารางการผลิตเชิงรุก
ในขณะเดียวกันซัพพลายเออร์การฉีดยารักษาพยาบาลจะมุ่งเน้นไปที่ความเข้ากันได้ทางชีวภาพความเข้ากันได้ของห้องทำความสะอาดและ Ultra - ความคลาดเคลื่อนที่แม่นยำสำหรับการผลิตอุปกรณ์ทางการแพทย์ ข้อกำหนดเฉพาะเหล่านี้มักจะนำไปสู่คะแนนราคาที่สูงขึ้น แต่เป็นธรรมโดยลักษณะสำคัญของผลิตภัณฑ์สุดท้าย
องค์กรขนาดเล็กและขนาดย่อมแสวงหาแม่พิมพ์ฉีดที่กำหนดเองมากขึ้นเพื่อขายที่สมดุลค่าใช้จ่าย - ประสิทธิภาพที่มีคุณภาพ ธุรกิจเหล่านี้ได้รับประโยชน์จากเทคโนโลยีเครื่องมืออย่างรวดเร็วที่ลดการลงทุนเริ่มต้นในขณะที่ยังคงความยืดหยุ่นในการผลิต
ผู้ให้บริการผู้ให้บริการแม่พิมพ์ต้นแบบใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีเหล่านี้เพื่อนำเสนอความสามารถในการทำซ้ำอย่างรวดเร็วทำให้นักพัฒนาผลิตภัณฑ์สามารถปรับแต่งการออกแบบได้อย่างรวดเร็วก่อนที่จะทำเครื่องมือการผลิต วิธีการนี้ช่วยลดความเสี่ยงของข้อบกพร่องในการออกแบบที่มีค่าใช้จ่ายสูงในการผลิตจำนวนมาก
อุตสาหกรรมยานยนต์
ภาคการแพทย์
อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค
การบินและอวกาศ
การพิจารณาคุณภาพและมาตรฐานการรับรอง
เมื่อประเมินแม่พิมพ์ฉีดเพื่อขายการรับรองคุณภาพมีบทบาทสำคัญในการเลือกซัพพลายเออร์ การดำเนินการฉีดขึ้นรูปแบบการฉีดแบบกำหนดเองที่มีชื่อเสียงในการดูแลการรับรอง ISO แสดงให้เห็นถึงความมุ่งมั่นในระบบการจัดการคุณภาพที่สอดคล้องกัน
ซัพพลายเออร์การฉีดพลาสติกที่ให้บริการอุตสาหกรรมที่มีการควบคุมเช่นอุปกรณ์การแพทย์หรือการบินและอวกาศจะต้องปฏิบัติตามอุตสาหกรรม - มาตรฐานเฉพาะรวมถึงกฎระเบียบขององค์การอาหารและยาหรือข้อกำหนด AS9100 การรับรองเหล่านี้ทำให้มั่นใจได้ว่ากระบวนการผลิตเป็นไปตามความต้องการที่เข้มงวดของสาขาเฉพาะเหล่านี้
การเลือกวัสดุส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพของแม่พิมพ์และอายุยืนอย่างมีนัยสำคัญ ผู้ผลิตแม่พิมพ์ฉีดพรีเมี่ยมใช้ประโยชน์จากโลหะผสมเหล็กขั้นสูงและการรักษาพื้นผิวเพื่อเพิ่มความต้านทานการสึกหรอและยืดอายุการใช้งาน
พื้นผิวเสร็จสิ้นมีตั้งแต่การขัดขั้นพื้นฐานไปจนถึงการเคลือบแบบพิเศษที่ปรับปรุงการปล่อยชิ้นส่วนและลดความต้องการการบำรุงรักษา ปัจจัยคุณภาพเหล่านี้มีผลโดยตรงต่อการฉีดแม่พิมพ์รายการรูปแบบการเปลี่ยนแปลงราคาในซัพพลายเออร์ด้วยวัสดุที่มีคุณภาพสูงขึ้นและเสร็จสิ้นโดยทั่วไปจะเป็นราคาที่สูงขึ้น แต่ให้ค่าระยะยาวที่ยาวกว่า -} ผ่านอายุการใช้งานที่ขยายและคุณภาพส่วนที่ดีขึ้น
การรับรองคุณภาพที่สำคัญสำหรับผู้ผลิตแม่พิมพ์ฉีด
ISO 9001: ระบบการจัดการคุณภาพ
ISO 13485: การจัดการคุณภาพอุปกรณ์การแพทย์
AS9100: การจัดการคุณภาพสำหรับการบินและอวกาศ
IATF 16949: การจัดการคุณภาพยานยนต์
การพิจารณาทางเศรษฐกิจและการเพิ่มประสิทธิภาพต้นทุน
การทำความเข้าใจโครงสร้างการกำหนดราคาสำหรับแม่พิมพ์ฉีดเพื่อขายต้องพิจารณาหลายปัจจัยนอกเหนือจากราคาซื้อเริ่มต้น ค่าใช้จ่ายทั้งหมดของการเป็นเจ้าของครอบคลุมอายุแม่พิมพ์ข้อกำหนดการบำรุงรักษาประสิทธิภาพการผลิตและความสอดคล้องคุณภาพของชิ้นส่วน
ในขณะที่แม่พิมพ์ฉีดราคาถูกสำหรับการขายอาจปรากฏขึ้นในตอนแรกคุณภาพที่ต่ำกว่ามักจะส่งผลให้ค่าใช้จ่ายระยะยาวสูงขึ้น - สูงขึ้นผ่านการหยุดทำงานที่เพิ่มขึ้นการซ่อมแซมบ่อยครั้งและชิ้นส่วนที่ถูกปฏิเสธ สิ่งนี้ทำให้ราคาเริ่มต้นเป็นตัวบ่งชี้ที่ไม่ดีของมูลค่าที่แท้จริงในหลายกรณี
โอกาสในการสั่งซื้อแม่พิมพ์จำนวนมากให้การประหยัดต่อขนาดสำหรับผู้ผลิตขนาดใหญ่ - การฉีดแม่พิมพ์ผู้จำหน่ายขายส่งให้ส่วนลดปริมาณที่ลดลงอย่างมากต่อ - ค่าใช้จ่ายหน่วยสำหรับการออกแบบแม่พิมพ์ที่ได้มาตรฐาน อย่างไรก็ตามข้อกำหนดการปรับแต่งอาจชดเชยการออมเหล่านี้ทำให้ต้นทุนโดยละเอียด - การวิเคราะห์ผลประโยชน์ที่จำเป็นสำหรับการตัดสินใจจัดซื้อจัดจ้าง
OEM การฉีดแม่พิมพ์ Muffanty Manufacturing Manufacturing นำเสนอกลยุทธ์การเพิ่มประสิทธิภาพต้นทุนอีกครั้ง ผู้ผลิตอุปกรณ์ดั้งเดิมมักจะให้บริการโซลูชั่นที่ครอบคลุมรวมถึงความช่วยเหลือด้านการออกแบบการสร้างต้นแบบและการสนับสนุนการผลิต บริการแบบบูรณาการเหล่านี้ปรับปรุงกระบวนการพัฒนาในขณะเดียวกันก็มั่นใจได้ถึงความเข้ากันได้กับอุปกรณ์และขั้นตอนการผลิตที่มีอยู่ในที่สุดลดต้นทุนโดยรวมในขณะที่ปรับปรุงเวลา - เป็น - ตลาด