Vantagens e desvantagens da tecnologia de impressão 3D para fazer moldes

Impressão 3D é a manufatura aditiva, um tipo de tecnologia de prototipagem rápida. Ele usa um arquivo de modelo digital como estrutura básica e usa materiais ligáveis, como metal em pó ou plástico para construir objetos por impressão camada por camada. A tecnologia de impressão 3D integra tecnologias de ponta em muitos campos, como tecnologia da informação, tecnologia de modelagem digital, tecnologia de controle eletromecânico, ciência de materiais e química.

Com a maturidade gradual da tecnologia de impressão 3D em materiais de impressão e software operacional, a tecnologia de impressão 3D foi gradualmente introduzida na fabricação de moldes, design industrial, construção de engenharia, aeroespacial e muitos outros campos. Com o surgimento e popularização da tecnologia de impressão 3D, a indústria de fabricação de moldes passou por mudanças fundamentais.

Os moldes são o equipamento básico do processo para a produção industrial. 60% a 80% dos componentes em eletrônica, instrumentação, automóveis e comunicações são formados por moldes. A qualidade dos moldes determina em grande parte a qualidade dos produtos.

Usinagem CNC é a técnica mais utilizada na confecção de moldes. Embora forneça resultados altamente confiáveis, é muito caro e demorado. A tecnologia de impressão 3D correspondente tem as vantagens de economia de material, prototipagem rápida e fabricação precisa.

Impressão 3D e fabricação de moldes

No processo de fabricação de produtos, a produção industrial toma principalmente a fabricação de moldes como estrutura técnica e, em seguida, realiza a produção em massa de vários produtos. Tecnologia de fabricação de moldes apresenta certas dificuldades operacionais e custos elevados. Com o surgimento de métodos de consumo personalizados, diferentes consumidores terão necessidades mais diversas por produtos industriais. Como resultado, a tecnologia de fabricação de moldes precisa gastar muito tempo no projeto e na fabricação do molde. A precisão da fabricação de moldes e a controlabilidade dos custos estão se tornando cada vez mais difíceis de controlar efetivamente, portanto, a tecnologia de fabricação de moldes é cada vez mais difícil de atender às necessidades em evolução da produção industrial.

Com o advento da tecnologia de impressão 3D e sua aplicação na fabricação de moldes, a necessidade de customização e individualização foi solucionada. Com suas vantagens técnicas, a tecnologia 3D encurta o ciclo de projeto e processo de fabricação, reduz o custo no processo de projeto e fabricação e tem um impacto positivo em todas as atividades de projeto industrial.

A tecnologia de impressão 3D permite que os designers personalizem as necessidades dos clientes em um curto período de tempo e, ao mesmo tempo, é conveniente ajustar o design várias vezes, controlar efetivamente o custo do trabalho de design e reduzir custos desnecessários.

As vantagens da tecnologia de impressão 3D na fabricação de moldes

• Ciclo de produção de moldes encurtado

A impressão 3D pode converter de forma automática, rápida, direta e precisa o design tridimensional do computador em um modelo físico, que pode suportar mudanças e modificações frequentes de design durante o desenvolvimento de novos produtos, melhorando a flexibilidade e a adaptabilidade. Os moldes de impressão 3D encurtam o ciclo de desenvolvimento do produto, pulando a abertura do molde, forjamento, corte e outros processos na fabricação tradicional de moldes. A impressão 3D permite que o ciclo de projeto do molde acompanhe o ciclo de projeto do produto.

• Facilita a fabricação de produtos mais complexos

A impressão 3D de metal é capaz de melhorar a microestrutura do metal, resultando em peças impressas totalmente densas. A manufatura aditiva facilita a melhoria do design dos moldes. A impressão 3D permite canais de resfriamento de formato arbitrário para garantir um resfriamento conforme, mais otimizado e uniforme, levando a peças de maior qualidade.

• Personalize o produto final

Os moldes impressos em 3D são muito adequados para produção personalizada. Por ter um ciclo de produção mais curto, é mais fácil fabricar peças complexas e pode reduzir o custo final de fabricação.

• Economia de custos de fabricação

Usando a impressão 3D, os engenheiros podem reduzir os custos iniciais incorridos devido a modificações no projeto do molde. A impressão 3D é mais econômica se os materiais usados ​​forem muito caros e os materiais tradicionais de fabricação de moldes tiverem uma alta taxa de sucata. Além disso, a impressão 3D é capaz de produzir moldes precisos em poucas horas.

Desvantagens da tecnologia de impressão 3D para fazer moldes

• As peças impressas em 3D têm tamanho limitado

Os equipamentos de impressão 3D não podem atender à fabricação de produtos de molde em grande escala na indústria. A maioria dos equipamentos de impressão 3D em uso real está abaixo dos níveis de 1x1m, e é difícil atender aos requisitos para a fabricação de produtos em larga escala.

• A impressão 3D não é adequada para produção em massa

A impressão 3D não é adequada para produção em massa. O preço unitário da tecnologia de impressão 3D para produzir 1 produto é basicamente semelhante ao da produção de 1.000 produtos, e a impressão 3D relativa leva mais tempo. A tecnologia tradicional de fabricação de moldes tem vantagens óbvias na produção em massa.

• Menos materiais estão disponíveis para a tecnologia de impressão 3D

Embora existam muitos materiais que podem ser impressos em 3D, plásticos de alta temperatura e alguns metais comumente usados ​​ainda não podem ser impressos. Em particular, o metal é propenso à desnaturação após a impressão devido ao tratamento térmico.

• A eficiência da tecnologia de impressão 3D precisa ser melhorada

Existe uma contradição entre a precisão de fabricação e a velocidade de fabricação da impressão 3D. A impressão 3D é fazer objetos por acumulação camada por camada. Se você deseja melhorar a precisão da impressão, precisa aumentar o número de camadas de impressão, mas a velocidade de impressão é reduzida de forma correspondente.

• As propriedades mecânicas dos produtos impressos em 3D são difíceis de garantir

As propriedades mecânicas são parâmetros importantes das peças, que fornecem a base principal para o uso e a vida útil das peças. Na usinagem CNC tradicional, são realizados trabalhos relacionados, como envelhecimento e tratamento térmico, para alcançar as propriedades mecânicas das peças.

• A impressão 3D não pode substituir a tecnologia tradicional de fabricação de moldes no curto prazo

Embora a impressão 3D seja muito famosa, a industrialização da impressão 3D está longe de se formar, e ainda está no estágio da ciência popular. Como tecnologia de ponta e de ponta, a impressão 3D pode atender às necessidades de produtos customizados e complexos, mas não possui as vantagens de lote e escala.

No desenvolvimento da produção industrial tradicional em larga escala hoje, a divisão do trabalho é muito fina e as instalações de apoio são muito suficientes, o que formou uma enorme inércia. Se a impressão 3D é para quebrar essa inércia, o custo é muito alto.

Conclusão

A JTR pode fornecer impressão 3D Carbon DLS, impressão 3D DMLS, impressão 3D FDM, impressão 3D Multi Jet Fusion (MJF), impressão 3D PolyJet, serviços de Sinterização Seletiva a Laser (SLS), serviço de estereolitografia (SLA) e outros serviços de impressão 3D. Se você precisar de serviços de impressão 3D, sinta-se à vontade para entrar em contato com a JTR.