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客户故事

EOS金属粉末烧结3D打印机在模具领域的应用

发布时间:2014年08月25日    阅读量:8688

【开篇】模具乃工业之母,大到飞机、汽车,小到茶杯、钉子,几乎所有的工业产品都必须依靠模具成型。因此,模具的品质在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品开发能力。比如注塑模具和压铸模具,不仅要保证尺寸精确、表面光洁、结构合理,而且需要考虑合理的浇注系统、熔融塑料或金属流动状态、进入型腔的位置与方向,即做好流道系统设计,最好还能做到经济合理、寿命高、成本低,可见模具制造要求之高。

传统的模具制造技术发展到今天,已经遇到了瓶颈,在面对一些复杂曲面或结构复杂的工件时,总是有些捉襟见肘,费时费力,许多有识之士开始寻求新的模具制造技术,以取代或者补充传统模具制造工艺。

 

EOS是全球领先的快速制造设备开发与生产者,总部位于德国,成立于1989年,全球设备销量已超过1000台,知名客户如空客、波音、奥迪、Jaguar、丰田、宝马、大众、福特、西门子、联合利华等,遍布航空航天、汽车制造、模具设计与制造、医疗(如义齿、人工关节、助听器、假肢、骨骼模型等)、建筑、文化创意等领域。

 

 

EOS公司的设备都采用SLSSelected Laser Sintering)粉末烧结成型技术,采用红外激光器对粉末材料(尼龙、尼龙玻纤、尼龙碳纤维、尼龙铝粉、PS材料以及各种金属材料包括:模具钢、钛合金、铝合金以及CoCrMo合金、铁镍合金等)直接烧结成型。其中,EOSM系列金属粉末烧结成型设备,可以直接生产最终产品,成型产品具有锻件性能,在模具制造领域的应用已经非常广泛而深入,主要用于模具的直接制造,模具镶嵌件制造和模具修复。其优势在于:

 

Ø 不受形状和结构的限制,可以最大化地实现模具流道系统的合理化设计和布局,流道表面光洁顺滑,从而使注塑出来的产品质量更高,成型时间更短,生产废料更少。

Ø 模具外壳和流道系统一体成型,没有接缝,坚固耐用。

 

Ø 相比传统的模具制造技术,使用SLS金属粉末烧结成型技术制造模具的时间可以大幅缩短70%以上,在如今这个时间就是金钱的时代,对于生产商或制造商来说,快速制造技术给他们带来了明显的效益提升。

 

Ø 用来烧结成型的金属材料品种多样,性能优异,可以满足不同生产领域的模具品质需求,如注塑模具、压铸模具、拉伸模具,无需渗铜工艺。

 

 

案例一:高品质塑料杯——优化冷却系统,提高生产效益

 

优势总结:

Ø 适形冷却水通道,相比传统模具设计,更加合理高效,不仅能延长模具使用寿命,而且制造每个产品的时间更短,产品质量更好(如图所示,左边是传统的直线式模具冷却通道,右边是利用SLS技术制造的环绕型冷却通道)。

 

Ø 模具制造时间短,35小时就制造完成。

Ø 模具表面光洁度高,硬度达 52-54 HRC。

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案例二:汽车组件嵌入式模具——镶嵌件的冷却系统改善,可以缩短生产周期,加快产品上市进度

 

优势总结:

Ø 集成式设计加上一体成型,明显改善嵌入式模具的质量。

Ø 镶嵌件层厚度仅40 µ m。

Ø 嵌入式模具具有加工累积公差少刚性高,分解和组合精度再现性良好调整工程少等优点,已成为精密冲压模具之主流

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案例三:模具修复——延长模具使用寿命,缩短生产线停工时间,减少经济损失

  

(左图:被损坏的模具;右图:已修复的模具)

据不完全统计,机械加工行业中每年模具的消耗量价值是各种机床总价值的五倍,模具的大量消耗,不仅直接增加生产成本,而且因频繁更换模具而造成大量生产线频繁停产造成更大的经济损失。模具失效,事实上均因其表层局部材料磨损等原因而报废,因此,只须对模具及关键金属零部件表面磨损局部区域进行修复,并在修复过程中把模具表面真正实际承受磨损的表面加上一层高硬度高耐磨金属层,就可“变废为宝”,使模具得到修复。使用EOSM系列金属粉末烧结成型机,可以在现有模具的基础上再生一部分组件或者修复模具。

优势总结:

Ø 对模具进行修复而不是更换一个新的模具,以减少经济损失。

Ø 可以直接在现有模具的基础上再生组件,并且严丝合缝,远比焊接工艺更好。

Ø 模具修复相比重新制作一个新的模具,时间成本可以大幅缩减,相应地,生产线停工的时间就能减少,从而可以为企业创造更大的价值

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【结束语】先临三维是EOS公司在中国大陆的唯一授权经销商,代理了EOS M系列(金属粉末烧结成型设备)和P系列(塑料粉末烧结成型设备)产品,并建立了专门的销售展示中心,以便为客户提供从前端的三维扫描、测量与检测、逆向设计到快速成型、快速制造的三维数字技术完整解决方案。

 

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