Explore 6 Tecnologias de Ponta na Fabricação de Moldes

A tecnologia de fabricação de moldes desenvolveu-se rapidamente, tornando-se parte essencial da moderna tecnologia de usinagem CNC. Como tecnologia CAD/CAM de moldes, prototipagem rápida a laser, prototipagem de precisão, usinagem ultraprecisa, simulação dinâmica de fluxo/resfriamento/transferência de calor no design usando método de elementos finitos/contorno, tecnologia CIMS de moldes, tecnologia DNM desenvolvida e tecnologia CNC, cobrindo quase toda tecnologia de fabricação moderna.

A tecnologia moderna de moldes desenvolve-se para acelerar informação, melhorar flexibilidade, manufatura ágil e integração sistematizada.

1. Tecnologia de Fresamento CNC de Alta Velocidade

Não só tem alta velocidade, excelente precisão e qualidade superficial, mas também temperatura mais baixa (aumento de apenas 3°C na peça), comparado ao corte tradicional, deformação térmica pequena, adequado para materiais sensíveis como liga de magnésio; também por força de corte pequena, adequado para peças de parede fina e rígidas; série de vantagens para materiais duros (HRC60) com escolha racional de ferramenta e dosagem. Portanto, fresamento de alta velocidade ainda é foco de pesquisa, rumo a maior agilidade, inteligência, integração, tornando-se tecnologia de modelagem de terceira geração.

2. Fresamento por Eletroerosão (EDM) e Tecnologia de Produtos "VERDES"

Do ponto de vista estrangeiro, tecnologia de usinagem por eletroerosão (EDM), seja em desempenho, indicadores de processo, inteligência, grau de automação, atingiu nível muito alto. Tendência atual é pesquisa e desenvolvimento de Tecnologia de Fresamento EDM, alternativa à tecnologia tradicional de eletrodo de conformação de cavidade, usando rotação de alta velocidade de eletrodos tubulares simples para contorneamento 3D ou 2D (como fresamento CNC). Grande desenvolvimento no campo EDM sem necessidade de eletrodos complexos.

Com progresso do EDM, mais atenção à tecnologia de segurança. Muitas máquinas consideradas tecnologia de segurança. Atualmente, CE exige marca "CE" para entrar no mercado. Mercado internacional também exige mais requisitos de segurança.

Mais atenção a produtos "verdes". Como equipamento dominante de processamento de moldes, máquinas EDM devem resolver isso no futuro.

3. Nova Geração de Tecnologia de Software CAD/CAM para Moldes

Aplicações CAD/CAM projetam produto e programam processos de fabricação, especialmente usinagem CNC. Software CAM (site US) usa modelos e montagens do CAD para gerar trajetórias que acionam máquinas a transformar designs em peças físicas. CAD/CAM usado para projetar e fabricar protótipos, peças finais, lotes de produção.

Novo software de molde deve ser desenvolvido baseando-se em resumo da prática de design. Sistematizar conhecimento, organizar cientificamente, armazenar base de conhecimento de engenharia em forma específica, fácil de chamar. Com suporte de software inteligente, CAD de molde não imita mais métodos tradicionais de cálculo. Mas sob orientação de teoria avançada, usa plenamente conhecimento de especialistas e experiência bem-sucedida, resultado razoável e avançado.

Nova geração: pensamento tridimensional e design intuitivo de estrutura. Informação 3D gerada usada facilmente em avaliação de usinagem NC, exigindo modelagem paramétrica 3D, simulação de processo de moldagem, simulação de processo NC, troca de informação e gestão organizacional em grau bastante perfeito, alta integração. Grau de integração não depende só de módulos funcionais, mas de compartilhamento do mesmo modelo de dados, formando banco de dados dinâmico global unificado, gestão abrangente e compartilhamento para suportar todo processo: design, fabricação, montagem, teste, depuração.

Na nova geração, função de avaliação de fabricabilidade é essencial. Não só filtrar esquemas, mas avaliar racionalidade e economia do processo de design, base para modificação.

Avaliação inclui: estimativa de custo de design/fabricação, avaliação de montagem, avaliação de processo de peças, avaliação de estrutura e desempenho de moldagem. Novo software deve ter funções orientadas à montagem, pois função do molde só reflete através de sua estrutura de montagem. Após adotar método design orientado à montagem, montagem não é mais simples união de peças. Estrutura de dados descreve função e define relação entre peças, realizando qualidade efetivamente.

4. Tecnologia Avançada de Fabricação | Ferramentaria Rápida (Rapid Tooling)

1. Com desenvolvimento rápido de prototipagem a laser (RPM), China atingiu nível internacional e comercializou. Principais processos comerciais: SLA (estereolitografia), LOM (laminação), SLS (sinterização seletiva a laser), 3D-P (impressão 3D).



2. Universidade Tsinghua introduziu equipamento SLA250 da 3D Systems e desenvolveu. Após anos, lançou "M-RPMS — Sistema Multifuncional de Manufatura de Prototipagem Rápida" (com LUM-SSM, extrusão a fusão — MEM), único sistema com propriedade intelectual independente da China (patente nacional), com dois processos, melhor custo-benefício.
3. Tecnologia de conformação multiponto sem molde: usa grupo de punções altamente ajustável em vez de molde tradicional. Usando CAD/CAM/CAT como principal meio do sistema multiponto, realiza conformação automática rápida e econômica de superfícies 3D. Universidade de Tecnologia de Jilin assume projeto nacional chave de conformação sem molde, projeta e fabrica equipamento multiponto líder mundial.
4. Comparado a MIT (EUA), Universidade de Tóquio e Instituto de Tecnologia de Tóquio (Japão), tecnologia chinesa está à frente em aplicação prática de pesquisa teórica, expandindo campos de aplicação.
5. Molde de estampagem em resina aplicado com sucesso em teste de automóvel doméstico pela primeira vez. Faw Mold Manufacturing fez 12 conjuntos de moldes de resina para teste de protótipo. 12 conjuntos grandes e complexos: capô, para-lamas dianteiro/traseiro, teto. Características: superfície do molde baseada em modelo mestre CAD/CAM; fundição de resina alta resistência Ciba (Suíça); folga convexo-côncavo controlada por folha de cera especial importada. Alta precisão dimensional; ciclo encurtado 1/2 a 2/3, custo economizado 10 milhões yuans (12 conjuntos). Abriu novo caminho para teste de carros pequenos, pioneiro doméstico. Especialistas Ciba: atende padrões internacionais anos 90.

5. Tecnologia de Teste de Moldes Baseada em Campo

Com desenvolvimento de moldes de precisão, exigência de medição aumenta. CMM de alta precisão pouco usada em locais de produção por limite de tempo de ambiente. Nova geração de CMM tem compensação de temperatura e materiais anti-vibração. Medidas à prova de poeira melhoram adaptabilidade e confiabilidade, podendo instalar facilmente na oficina para medição in loco.

6. Tecnologia de Engenharia de Superfície de Moldes: Polimento Espelhado

Polimento de molde é parte importante da engenharia de superfície e elo importante no processo de fabricação.

Atualmente, ferramentas de polimento domésticas para Ra 0,05 µm, abrasivos e processo basicamente atendem demanda; mas para equipamentos, abrasivos e processo de polimento espelhado Ra 0,025 µm ainda em fase exploratória.

Com aplicação em larga escala de moldes de injeção espelhados, polimento tornou-se problema-chave. Devido a tecnologia e materiais de polimento da China, problemas persistem: lentes, moldes de injeção, CD, VCD, ferramentas de alta transparência, grande parte ainda depende de importação.

Vale notar: polimento da superfície não é afetado só por equipamento e processo, mas também pelo grau de espelho do material do molde, que não recebeu atenção suficiente. Ou seja, polimento é limitado pelo material. Ex.: aço 45# carbono, polido a Ra 0,2 µm, defeitos visíveis. Polimento adicional só aumenta brilho, rugosidade não melhora. Por isso, produção doméstica de moldes espelhados usa materiais importados: Suécia ASSAB 136, Japão Datong PD555 atendem espelho.

Material de superfície não é só composição química; mais importante: exigência de fusão com desgasificação a vácuo, proteção gás argão, lingotamento contínuo vertical, forjamento, série de tecnologias avançadas, tornam aço espelhado com menos defeitos internos e impurezas, grãos finos, alta dispersão, tamanho de grão fino, boa uniformidade, vantagens para atender requisitos de aço para polimento espelhado.

Fabricação Moderna de Moldes Desenvolve-se em Quantidades Ilimitadas

Neste mundo competitivo, tudo torna-se mais moderno e inovador. Futuro é infinito e imprevisível, assim como desenvolvimento de moldes modernos.

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