Förbättrar formsprutning tack vare 3D-utskrift

Konceptet med konform kylning av formar har funnits länge. Kylkanalerna som följer formens konturer ger fördelar vid formsprutning. Hittills har tekniken aldrig riktigt fått ett genombrott, bland annat på grund av de höga investeringskostnaderna inom metalltryckteknik. Det senare håller dock på att förändras. Additiv tillverkning med metall blir tillgänglig för små och medelstora företag.

En kylkanal som följer en forms ytkontur har mycket mer kylkapacitet än en traditionell kanal gjord med djuphålsborrning. Det beror på att kylningen sker direkt under ytan och flödet blir mer optimalt. Detta gör att formen svalnar snabbare. Kylkapaciteten kan också ökas mycket riktat på ställen i formen där värme ställer till problem. Forminsatser är 3D-printade för detta ändamål.

Metalltrycktekniken som används för detta, såsom laserpulverbäddsmetallskrivarna från Exact Metal, levererar högkvalitativa forminsatser med hög densitet. Mer än 99,5 % är normalt. Ytråheten hos 3D-tryckta metallkomponenter kan vara lägre än för CNC-fräsdelar, men de kan subtraktivt bearbetas med vanliga bearbetningstekniker. Detta behöver inte nödvändigtvis vara ett hinder för att tillämpa denna teknik. Inte heller kostnaderna, eftersom Exact Metal har lyckats minska investeringskostnaderna avsevärt inom metalltryckteknik. Med en AM-maskin som XM200G (med en enkel eller dubbel 100 eller 400W Yb fiberlasrar) bygger den amerikanska tillverkaren en metallskrivare som är tillgänglig för alla metallföretag. Detta är möjligt tack vare den egenutvecklade höghastighetssystemplattformen som använder lätta och enkla speglar för att placera laserstrålen i x- och y-planet. Kostnaderna för ett sådant AM-system är mindre än vad bearbetningsföretag vanligtvis investerar i ett 5-axligt bearbetningscenter.

Varför 3D-metallutskrift

Varför ska verktygsmakare börja 3D-skriva forminsatser? Det första skälet är den högre produktiviteten vid formsprutning av plastdelar. Eftersom formen svalnar snabbare på platser där värme samlas, kan cykeltiden minskas. Detta innebär formsprutning av fler produkter under samma tidsperiod. Det andra skälet till att formsprutningsföretag bör överväga att använda optimerade kylkanaler är kvaliteten på formsprutningsprodukterna. Mycket målinriktad kylning leder till en högre kvalitet på ytan på formsprutningen. Produktivitet och kvalitet går därför hand i hand.

Pressens ledtider

Det tredje skälet är av en annan karaktär. Ledtiderna är under press inom hela tillverkningsindustrin. Additiv tillverkning innebär att man går direkt från CAD-modellen till metallprodukten. 3D-metallutskrift hjälper till att förkorta ledtiderna i formtillverkningsindustrin. Komplexa former, som kan kräva flera fastspänningsoperationer eller till och med flera bearbetningssteg, skrivs ut på en gång med Exact Metals AM-system. Mekanisk efterbearbetning kan krävas, men det tar mindre tid än att helt fräsa en komplex form med integrerad kylning.

Nyfiken på möjligheterna med 3D metallutskrift ? Seido Systems kan demonstrera Exact Metals teknologi live i showroomet i Benelux. Boka ett möte med en av våra försäljningsingenjörer för att själv uppleva möjligheterna med 3D-metallutskrift.