3D bosilgan shtamplash qoliplari: asboblarni kesish xarajatlarini burchaklarni kesmasdan qisqartirish

3D bosilgan shtamplash qoliplari tushuntirildi

Tasavvur qiling-a, metall lavha qismlari uchun maxsus shakllantiruvchi asbob kerak, lekin CNC{0}}parchalangan po'lat qolip uchun narx minglab dollar va haftalar davomida qaytadi. 20 qismdan iborat prototip uchun bu matematika kamdan-kam ishlaydi. 3D bosilgan shtamplash qoliplari aynan shu joyda mos keladi.

3D bosilgan shtamplash qoliplari qo'shimchali{1}}ishlab chiqarilgan asbob komponentlari - zımbalar, qolip bloklari yoki shakllantirish asboblari - bosish kuchi orqali lavha metallga shakl berish uchun ishlatiladi,{4}}qatlam ishlab chiqarish orqali-asbob po'latidan an'anaviy CNC ishlov berish emas.

Bu asboblar 500 000-qism ishlab chiqarish liniyasida qotib qolgan po‘lat qoliplarni almashtirmaydi. Ammo prototiplash, dizaynni tekshirish va qisqa muddatlarda ular yuqori minimal investitsiyalar ortida qolib ketgan operatsiyalarni shakllantirishda davom etadigan xarajatlar va vaqt to'siqlarini yo'q qiladi. TadqiqotPlitalar uchun FDM{0}}asosidagi asboblarqoʻshimchalar yordamida ishlab chiqarilgan shakllantirish asboblari anʼanaviy metallga ishlov berish usullariga nisbatan bir boʻlak va kichik{1}}partiya ishlab chiqarish uchun sezilarli xarajat afzalliklarini taqdim etishini tasdiqlaydi.

3D bosilgan shtamplash qoliplari nima

Asosiysi, bu muhandislik plastmassalari, qatronlar yoki sinterlangan metallardan bosilgan funktsional qolip komponentlari. Ular an'anaviy asboblar kabi gidravlik press yoki arbor pressiga o'rnatiladi. Farqi ishlab chiqarish usulida: po'latdan yasalgan materialdan materialni olib tashlash o'rniga, siz SAPR faylidan qatlamli geometriya qatlamini qurasiz. Bu qiladiTez prototiplash uchun 3D bosilgan qoliplartakrorlash va dizayn o'zgarganda almashtirish arzon.

Bosma asboblardan kim foyda ko'radi

Foydalanuvchi bazasi keng doirani qamrab oladi:

• Mahsulot dizaynerlari ishlab chiqarish asboblarini ishlab chiqarishga kirishishdan oldin shakllangan metall plitalar geometriyalarini tasdiqlaydi
• Oylar bilan emas, balki kunlar bilan o'lchanadigan vaqt jadvalida funktsional metall qismlarga muhtoj bo'lgan prototiplash guruhlari
• 10 dan 500 tagacha ehtiyot qismlar ishlab chiqaradigan-kam hajmdagi ishlab chiqaruvchilar, bunda an'anaviy asbob-uskunalar narxi hech qachon amortizatsiya qilinmaydi
• Maxsus qavslar, korpuslar va shakllangan komponentlar uchun gidravlik yoki arbor presslari bilan ishlaydigan hobbilar va kichik do'konlar

Ushbu qo'llanma har bir asosiy bosib chiqarish texnologiyasi va materiallar sinfida metall plitalar uchun 3D bosilgan shtamplash qoliplarini qamrab oladi. Bu texnologiya-agnostik - hech bir printer brendi yoki materiallar yetkazib beruvchisi ma'qul ko'rilmaydi. Siz imkoniyatlar va cheklovlar, shu jumladan mantiqiy bo'lgan past hajmli shtamplash qoliplari va ular etishmayotgan stsenariylarning halol yoritilishini topasiz.

Haqiqiy savol bosilgan qoliplarning ishlamasligida emas. Qaysi texnologiya, material va dizayn yondashuvi sizning maxsus shakllantirish talablaringizga mos kelishi - va bu chop etish jarayonining o‘zini tushunishdan boshlanadi.

Dies uchun to'g'ri 3D bosib chiqarish texnologiyasini tanlash

Har bir bosib chiqarish jarayoni molekulyar darajada matritsani turlicha quradi va bu asbobning bosim kuchi ostida qanday ishlashini bevosita shakllantiradi. Eritilgan filament bilan bosilgan qolip suyuq qatrondan tayyorlangan yoki metall kukunidan sinterlanganga o'xshamaydi. Qatlamlarni shtamplash uchun eng yaxshi 3D bosib chiqarish texnologiyasi butunlay siz yaratayotgan narsaga, sizga qancha qismlar kerakligiga va operatsiya qancha kuch talab qilishiga bog'liq.

Bu erda to'rtta asosiy jarayon oilalari bo'ylab asboblar uchun 3D bosib chiqarish texnologiyasini amaliy taqqoslash.

FDM past-kuchli shakllanish uchun o'ladi

Fused Deposition Modeling (FDM) eng qulay kirish nuqtasidir. Ish stoli mashinasi termoplastik filament qatlamini qatlam bo'ylab siqib chiqaradi va bir necha dollarga bir necha soat ichida qolip geometriyasini yaratadi. Shartnomami? Qatlam chiziqlari shakllanadigan sirtlarda ko'rinadigan zinapoya{2}}pog'onali tekstura hosil qiladi va qatlamlar orasidagi bog'lanish har doim materialning o'zidan zaifroq bo'ladi. Bu anizotropiya muhim, chunki shakllantiruvchi kuchlar ko'pincha matritsani qatlam tekisligiga perpendikulyar yuklaydi.

FDM matritsalari oddiy egilishlarda va yupqa alyuminiy yoki guruchda kam-kuch hosil qilishda yaxshi ishlaydi. Siqish yuklari o'tkir qirralarda emas, balki katta maydonda taqsimlanganda ular eng yaxshi ishlashini sezasiz. Shakllantirish uchun FDM va SLA ni solishtirganda, FDMning asosiy afzalligi - bu iteratsiyaning narxi va tezligi. Asosiy kamchilik - bu sirt qoplamasi va o'lchamli bardoshlik, odatda printer va materialga qarab +/- 0.3 dan 0,5 mm gacha tushadi.

Precision Die ilovalari uchun SLA va SLS

Stereolitografiya (SLA) suyuq qatronlarni yorug'lik bilan davolaydi, silliq yuzalarga ega bo'lgan qoliplarni va FDMga qaraganda ancha qattiqroq bardoshliklarni ishlab chiqaradi.Formlabs kompaniyasining SLA{0}}bosma shakllantirish vositalari bo‘yicha tadqiqotlariqattiq qatronlar to'g'ri ishlab chiqilganda katta bosim kuchlariga bardosh bera olishini ko'rsatdi, silliq sirt qoplamasi bilan metall qoliplar ba'zan talab qiladigan silliqlash bosqichini yo'q qiladi. SLA qismlari ham izotropdir, ya'ni quvvat qurilish yo'nalishi bilan keskin o'zgarmaydi. Bu ularni FDM dan ko'ra yaxshiroq tanlov qiladi, chunki kuchlar bir necha yo'nalishdan kelganda.

Selektiv lazerli sinterlash (SLS) polimer kukunini isitiladigan to'shakda birlashtiradi. Erilmagan kukun bosib chiqarish paytida qismni qo'llab-quvvatlaganligi sababli, SLS qoliplari strukturaviy yaxlitlikni yo'qotmasdan murakkab geometriyalarni o'z ichiga olishi mumkin. SLS bosilgan qolipning o'lchov aniqligi odatda +/{3}} dan 0,3 mm gacha bo'ladi va natijada olingan neylon qismlar mukammal qattiqlik va zarba qarshiligini ta'minlaydi. Sirt kukundan bir oz donli tuzilishga ega, ammo u FDM qatlam chiziqlariga qaraganda bir xilroq va hosil bo'lgan qismlarga kamroq ko'rinadigan belgilarni uzatadi.

Yuqori yuk talablari uchun-metall sinterlash

Shakllantirish kuchlari har qanday polimer bardosh bera oladigan darajadan oshib ketganda, lavha shtamplash uchun metall sinterlangan qoliplar oldinga yo'l bo'ladi. Selektiv lazerli eritish (SLM) va to'g'ridan-to'g'ri metall lazerli sinterlash (DMLS) alyuminiy, zanglamaydigan po'lat yoki asbob po'lat kukunlaridan to'liq zich metall qoliplarni ishlab chiqaradi. Ushbu matritsalar ishlov beriladigan asboblar bilan bir xil kuchlarga bardosh bera oladi, buning ustiga ichki sovutish kanallari yoki an'anaviy ishlov berish ishlab chiqara olmaydigan-tormoz tuzilmalarining og'irligini kamaytiradi.

Metall{0}}bosilgan matritsalar ancha qimmatga tushadi va stressni bartaraf etish, changdan tozalash va ko'pincha muhim yuzalarga ishlov berish kabi{1}}post ishlov berishni talab qiladi. Ular an'anaviy tarzda ishlov berish qimmat bo'lgan geometriyalar uchun mantiqiy bo'ladi yoki konform xususiyatlar jarayon yukini oqlaydi.

Naqsh oddiy: kuch talablari va qismlar soni ortishi bilan siz FDM dan SLA va SLS orqali metallga o'tasiz. Ammo qaror faqat yuk ko'tarish qobiliyatiga bog'liq emas. Qattiq o'lchamli nazorat va toza yuzalarga ega qismlarni ishlab chiqarishi kerak bo'lgan matritsa, hatto pastroq kuchlarda ham SLAni oqlashi mumkin, qo'pol prototip egilishi esa mavjud byudjetdan qat'i nazar, FDMda qolishi mumkin.

Texnologiyani tanlash to'g'ridan-to'g'ri keyingi muhim qarorga ta'sir qiladi: har bir jarayon oilasidagi qaysi o'ziga xos material sizning qolipingizga takroriy shakllanish davrlarida omon qolish uchun zarur bo'lgan mexanik xususiyatlarni beradi.

Chop etilgan qoliplar uchun material tanlash bo'yicha qo'llanma

Siz chop etgan material sizning o'limingiz qancha kuchga bardosh bera olishini, qancha tsikldan omon qolishini va hosil bo'lgan qismning toza yoki belgilanganligini aniqlaydi. Bir xil geometriyaga ega ikkita matritsa, agar biri PLA da, ikkinchisi shisha{1}}tolali- mustahkamlangan neylonda chop etilsa, butunlay boshqacha ishlaydi. Shtamplash uchun eng yaxshi filamentli materialni tanlash mexanik xususiyatlarni sizning maxsus shakllantirish yuki va metall plitalar turiga moslashtirishni anglatadi.

Qoliplarni shakllantirish uchun termoplastik materiallar

FDM filamentlari-bir martalik prototiplash uchun mos keladigan arzon variantlardan-yuzlab hosil qilish siklini qodir bo'lgan muhandislik darajasidagi polimerlarga-aydi. Umumiy tanlovlar qanday yig'iladi:

• PLA- Taxminan 50 MPa valentlik kuchiga ega, lekin ta'sir ostida mo'rt va 60 darajadan yuqori yumshaydi. Yupqa alyuminiydan-bug'ilishning- isboti uchun yaxshi, lekin takroriy foydalanishda yorilish kutiladi.
• ABS- PLA ga qaraganda yaxshiroq zarba qarshiligi va taxminan 100 ° C gacha bo'lgan haroratlarga bardosh beradi. Siqilish kuchi 70-80 MPa atrofida bo'lib, yumshoq metallarga o'rtacha shakllanish yuklari uchun yaroqli qiladi.
• PETG- Qattiqlikni chop etish qulayligi bilan muvozanatlashtiradi. 50-60 MPa ga yaqin tortishish kuchi ABS ga qaraganda yaxshiroq qatlamga yopishadi, bu qatlam tekisliklariga qarshi kuchlarni hosil qilishda muhimdir.
• Neylon (PA6/PA12)- Bu yerda jiddiy ish boshlanadi. Neylon 80-100 MPa diapazonida mukammal mustahkamlik, charchoqqa chidamlilik va bosimga chidamlilikni taqdim etadi. U qattiq materiallarni yorib yuboradigan ta'sirlarni o'zlashtiradi va uni takroriy shakllantirish operatsiyalari uchun juda mos keladi.
• Polikarbonat (kompyuter)- 5200 PSI (taxminan 36 MPa oxirgi) dan oshiq cho‘zilish kuchi va 140 darajagacha issiqlikka chidamliligi bilan qolip ilovalari uchun eng yuqori samarali FDM materiali.

Shakllantirish uchun neylon va polikarbonatni baholashda ko'pincha shunday qaror qabul qilinadi: neylon zarbani yaxshiroq singdiradi va ko'p tsikllarda charchoqqa bardosh beradi, polikarbonat esa yuqori{0}}kuchli, pastroq{1}}devrli ilovalar uchun yuqori issiqlikka chidamlilik va qattiqlikni ta'minlaydi. Neylon takroriy bükme operatsiyalari uchun g'alaba qozonadi; Polikarbonat, qolip barqaror yuqori yuklar ostida deformatsiyaga qarshi turishi kerak bo'lganda g'alaba qozonadi.

Qatlamning yo'nalishi muhim omil bo'lib, uni e'tibordan chetda qoldirish oson. FDM qismlari tabiatan anizotropik - Z-oʻqi (qatlamlarga perpendikulyar) odatda XY-oʻqidan 40-70% kuchsizroqdir. Shtamplash qoliplari uchun, bu siz bosib chiqarishni yo'naltirishingiz kerakligini anglatadi, shunda hosil qiluvchi kuchlar qatlamlarni bir-biridan ajratmasdan, bir-biriga siqib chiqaradi. Z o'qi bo'ylab sof siqilishda yuklangan matritsa yaxshi ishlaydi, chunki qatlamlar siqib chiqmoqda. Qatlamlar bo'ylab kuchlanish yoki kesishda yuklangan bir xil qolip nominal quvvatining bir qismida muvaffaqiyatsiz bo'ladi.

Qatronlar-asosidagi qolip materiallari

Fotopolimer qatronlar turli xil kelishuvlarni taklif qiladi. Standart qatronlar mo'rt va ularni shakllantirish uchun juda mos kelmaydi, ammo ishlab chiqilgan va qattiq qatronlar oilalari tenglamani o'zgartiradi. Qatronlar 3D bosilgan qolipning siqilish kuchi ta'sirchan darajalarga yetishi mumkin: kompozit{3}}rag'batlantirilgan qatronlar siqish kuchi 158 MPa atrofida, qattiq muhandislik qatronlari esa 130 MPa dan yuqori egilish quvvatiga ega. Bu raqamlar ularni qattiqlik bo'yicha ko'pgina FDM termoplastiklaridan ancha ustun qo'yadi.

Ish uchun asosiy qatronlar toifalari:

• Standart qatronlar- 20-50 MPa kuchlanish kuchi. Operatsiyalarni shakllantirish uchun juda mo'rt. Qochish.
• Qattiq/ABS{0}}kabi qatronlar- Ta'sirga chidamliligi 41-48 J/m, tortishish kuchi 40-70 MPa atrofida. Ba'zi egiluvchanlik halokatli yorilishning oldini oladigan yorug'lik hosil qilish uchun yaroqli.
• Qattiq/muhandislik qatronlari- 55-90 MPa valentlik kuchi va 130 MPa dan yuqori egilish qobiliyati. Ular yuk ostida deformatsiyaga qarshi turadi va shakllantirish davrlari orqali o'lchov aniqligini saqlaydi.

Qatronning FDMga nisbatan afzalligi shundaki, SLA yoki DLP tomonidan davolangan izotropiya - qismlar barcha o'qlar bo'ylab izchil xususiyatlarni namoyish etib, zaif{1}}qatlam-bog'lanish muammosini bartaraf etadi. Kamchilik - bu mo'rtlik. Hatto qattiq qatronlar ham zarba yuklari ostida to'satdan ishdan chiqishi mumkin, ogohlantirish sifatida oldindan ko'rinadigan deformatsiyalarsiz.

Materialni shakllantirish yukiga moslashtirish

Quyidagi jadvalda materialning xossalari amaliy shakllanish qobiliyati bilan taqqoslanadi:

Asboblarni qo'llash uchun uglerod tolali filament yaqinroq ko'rib chiqishga loyiqdir.Uglerod tolasini mustahkamlash qattiqlik va o'lchov barqarorligini sezilarli darajada oshiraditermal kengayishni kamaytirish bilan birga - takroriy shakllanish sikllari davomida qolip geometriyasini izchil saqlaydigan xususiyat. Tug'ralgan tolalar ichki mustahkamlovchi rolini o'ynaydi, bosim kuchini oshiradi va to'ldirilmagan polimerlar barqaror yuk ostida boshdan kechiradigan siqilishga qarshi turadi.

Xo'sh, xarajat mukofoti qachon mantiqiy bo'ladi? Kompozit{0}}to'ldirilgan filamentlar 50 dan ortiq shakllanish tsikllari kerak bo'lganda, harorat o'zgarishi bo'yicha o'lchov barqarorligi muhim bo'lganda yoki shakllanish geometriyasi to'ldirilmagan neylonda egiluvchi nozik xususiyatlarga ega bo'lganda o'z narxini oqlaydi. Bir martalik-foydalanish prototipli burma uchun standart neylon yetarli. Vaqti-vaqti bilan foydalanishda bir necha hafta davomida izchil qismlarni ishlab chiqarishi kerak bo'lgan matritsa uchun uglerod{5}}tola bilan mustahkamlangan neylon-sarflangan har bir dollar uchun sezilarli darajada yaxshi natijalar beradi.

Moddiy xususiyatlar sizning o'limingiz bardosh bera oladigan shiftni o'rnatadi. Ammo matritsa geometriyasining o'zi - devor qalinligi, plomba zichligi va bo'shliqning toleranslari - siz haqiqatan ham bu shiftga yetib borasizmi yoki undan kam bo'lasizmi, aniqlaydi.

3D bosilgan qolip geometriyasi uchun dizayn ko'rsatmalari

Kambag'al geometriya bilan bosilgan kuchli material hali ham zaif qolipni keltirib chiqaradi. Devor qalinligi, plomba strategiyasi va bo'shliqqa chidamlilik har qanday bosilgan shakllantirish vositasining strukturaviy asosi bo'lib, ularni noto'g'ri qilish yorilish va mos kelmaydigan qismlarga olib keladigan eng tezkor yo'ldir. Qo'shimchalar bilan ishlab chiqarilgan qoliplarni loyihalash qoidalari an'anaviy ishlov berish asboblaridan sezilarli darajada farq qiladi, chunki siz bir hil po'lat o'rniga qatlamli, anizotrop material bilan ishlayapsiz.

Devor qalinligi va qoralama burchak qoidalari

3D bosilgan qoliplar uchun devor qalinligi ham chop etish imkoniyatini, ham bosim kuchi ostida yuk qarshiligini hisobga olishi kerak. Yupqa qobiqlar materialni tejaydigan vizual prototiplardan farqli o'laroq, qolip asboblari qalin va qattiq perimetrlarni talab qiladi, ular egiluvchan yoki yorilishsiz shakllanish stressini tarqatadi.

FDM o'liklari uchun,muhandislik{0}}sinovdan oʻtgan yoʻriqnomalarishonchli perimetr hosil qilish uchun - ko'krak diametridan kamida 2-3 baravar ko'p bo'lishini tavsiya eting, ammo funktsional asboblar bu minimaldan ancha yuqori bo'lishi kerak. Qoliplar va jiglar kabi sanoat ilovalari, odatda, takroriy yuklashda etarli qattiqlikka erishish uchun 5 dan 10 mm gacha bo'lgan devor qalinligini talab qiladi.

Bu erda asosiy devor va geometriya qoidalariga rioya qilish kerak:

• Minimal devor qalinligi:4 mm engil{1}}yordamchi shakllantirish qoliplari (ingichka alyuminiy burmalar); 6-10 mm po'latdan yoki qalinroq bo'lakda o'rtacha shakllantirish kuchlari bilan ishlov berish uchun qoliplar uchun
• Qarama burchaklar:Qismni chiqarishga yordam berish va shakllantirish paytida ishqalanishni kamaytirish uchun vertikal qolip yuzlariga 1-3 daraja torting. Bosilgan qoliplar ishlov berilgan po'latdan ko'ra bir oz ko'proq qoralamadan foyda ko'radi, chunki sirt teksturasi ishlov beriladigan qismning tortishishini oshiradi.
• To'satdan qalin{0}}yu{1}}ga o'tishdan saqlaning:Devor qalinligining keskin o'zgarishi bosim kontsentratsiyasini va bosim paytida notekis sovutishni keltirib chiqaradi, bu esa yuk ostida qolipni zaiflashtiradigan egri yoki ichki bo'shliqlarga olib keladi. Qalinligi o'zgarishida asta-sekin konus yoki filetalardan foydalaning.
• Ichki burchaklarga fileto qo'shing:O'tkir ichki burchaklar stressni to'playdi va umumiy yoriqlarni boshlash nuqtalari hisoblanadi. Kamida 2 mm ichki fileto radiusi qolipning ishlash muddatini sezilarli darajada uzaytiradi.
• Shakllantiruvchi sirtlarni qatlam chiziqlaridan uzoqroqqa yo'naltiring:Kalıpani shunday joylashtiringki, kritik shakllantirish yuzi vertikal ravishda emas, balki tekis bosiladi (XY tekisligi). O'z tekisliklariga perpendikulyar siqilishda yuklangan qatlamlar yaxshi ishlaydi; bog'lanish liniyalari bo'ylab kuchlanish yoki kesishda yuklangan qatlamlar nominal material kuchining 40-70% da muvaffaqiyatsizlikka uchraydi.

Strukturaviy yaxlitlik uchun to'ldirish strategiyasi

3D bosilgan qolipni to'ldirish namunasi mustahkamlik uchun xom to'ldirish foizidan ko'ra muhimroqdir. Giroidning 50% toʻldirilishidagi matritsa 80% toʻlgʻazilgan toʻlgʻazishdagidan ustun boʻlishi mumkin, chunki ichki geometriya kuchni kesma boʻylab bir tekis taqsimlaydi.

Shtamplash qoliplari uchun quyidagi to'ldirish bo'yicha ko'rsatmalarni ko'rib chiqing:

• Minimal 60-70% to'ldirish zichligitakroriy shakllanish yuklariga ishlov beradigan qoliplar uchun. Ushbu chegaradan pastda ichki bo'shliqlar mahalliy siqilishga va tsiklik stress ostida yiqilib tushishiga imkon beradi.
• Giroid yoki kubik to'ldirish naqshlariyaqin-izotropik ichki yordamni taqdim eting. To'r va to'g'ri chiziqli naqshlar o'qdan tashqari yuk ostida -kesish mumkin bo'lgan tekislangan zaif tekisliklarni yaratadi.
• 100% qattiq plombatepada 5-8 mm to'g'ridan-to'g'ri shakllantiruvchi sirt ostida. Bu bosim kuchini quyida joylashgan plomba konstruktsiyasiga bir xilda o'tkazadigan qattiq qopqoq hosil qiladi, bu esa sirtning burilishini yoki teshilishining oldini oladi.
• Qobiq / perimetr sonini 5-8 devorgacha oshiringtashqi chegara uchun. Perimetrlar to'ldirishdan ko'ra ko'proq yuk ko'taradi - bir nechta uzluksiz perimetrlar tsiklik kuchlanishlarni bitta qalin devorga qaraganda samaraliroq taqsimlaydi va takroriy bosim davrlarida charchoqni yaxshilaydi.
• Bir tekis o'sib borayotgan plomba o'rniga qovurg'alardan foydalaning:Birlamchi shakllantirish kuchiga perpendikulyar yo'naltirilgan ichki qovurg'alar global to'ldirish foizini oshirishdan ko'ra ancha samaraliroq qattiqlikni qo'shadi. Bu muhim yuk yo'llarini kuchaytirish bilan birga chop etish vaqtini tejaydi.

Amaliy yondashuv: 6 perimetrli va 8 ta qattiq ustki qatlamli 70% giroid to'ldirishda bosma o'lik. Bu bosib chiqarish vaqtini tizimli ishlash bilan muvozanatlashtiradi va sinov uchun ishonchli boshlanish nuqtasini beradi.

Chop etilgan asboblarni-to-bosish

Metall shtamplash uchun standart zımba va qolip bo‘shlig‘ida ishlov beriladigan qismning qalinligi va materialning qattiqligiga asoslangan-har bir{1}}foiz formulasidan foydalaniladi. An'anaviy po'lat asboblar uchun,tavsiya etilgan bo'shliq, odatda, har bir tomondan ishlov beriladigan qismning qalinligining 10% dan boshlanadi, 15-20% gacha bo'lgan qattiqroq materiallar bilan.

Chop etilgan asboblar uchun zımba va qoliplarni tozalash ikkita sababga ko'ra ushbu standart formulalardan tashqari sozlashni talab qiladi:

• O'lchovli farq:Bosilgan qoliplar bosib chiqarish jarayoniga qarab +/- 0.1 dan 0,5 mm gacha bo'lgan toleranslarga ega. Ushbu farq nominal klirens hisobiga qo'shilishi kerak. +/{6}} mm bardoshli FDM matritsa asbobning ikkala yarmi bo'ylab 0,6 mm gacha bo'sh joyni samarali ravishda siljitadi.
• Materiallarga muvofiqligi:Polimer qoliplari shakllantirish kuchi ta'sirida elastik ravishda egiladi. Qolib sirtlari zarba paytida biroz siqilib, samarali bo'shliqni vaqtincha kamaytiradi. Buning o'rnini qoplash uchun nominal bo'shliqni po'lat asboblar uchun ko'rsatganingizdan 5-10% ga oshiring. Misol uchun, agar po'lat qolip juftligi 1,0 mm yumshoq po'latdan har bir tomon uchun 0,15 mm bo'shliqni talab qilsa, ekvivalent natijalarga erishish uchun bosilgan qolip juftligi har bir tomonga 0,20-0,25 mm kerak bo'lishi mumkin.

Bir oz kattaroq o'lchamdan boshlab va iteratsiyalar bo'ylab 0,05 mm qadamlar bilan kamaytirish orqali tozalashni empirik tarzda sinab ko'ring. Chop etilgan asboblar yordamida qayta ko'rib chiqilgan qolipni ishlab chiqarish kunlar o'rniga bir necha soat davom etadi, shuning uchun tozalashni takrorlash tez va arzon.

Yana bir fikr: geometriyaning murakkabligini shakllantirish progressiv yo'ldan borishi kerak. Oddiy V{1}}burilishlardan boshlang, bu erda kuch oldindan aytib bo'ladigan va bir tekis taqsimlanadi. U-burilishlar va kanal shakllariga faqat oʻlimning omon qolishini tasdiqlagandan keyin oʻting. Chizma va aralash shakllar qolip yuzasi bo'ylab cho'zish yuklarini keltirib chiqaradi va ko'p yo'nalishli kuchlanish - bu eng yuqori to'ldirish zichligi, eng qalin devorlar va eng konservativ bo'shliq qiymatlarini talab qiladi. Birinchi nashrda chuqur chizishga urinish deyarli har doim qolipning sinishi bilan yakunlanadi.

Ushbu dizayn parametrlari matritsaning tizimli ravishda omon qolishi mumkinligini belgilaydi. Ammo tenglamaning ikkinchi yarmi hosil bo'ladigan narsadir - o'ziga xos metall qotishmasi, chidamliligi va asbobni orqaga surishi sizning geometriyangizni ushlab turishini yoki muvaffaqiyatsizligini aniqlaydi.

Mos metallar va qalinlik chegaralari

Sizning qolipingiz materiali shiftni shakllantirish kuchiga o'rnatadi. Ammo bu o'limga qarshi orqaga surilgan metall lavha operatsiyaning muvaffaqiyatli yoki muvaffaqiyatsizligini aniqlaydi. Har bir qotishma polimer asboblari bilan yaxshi o'ynamaydi va hatto kooperativ metallar qalinligi ma'lum chegaralardan oshib ketganda muammoli bo'ladi. Qaysi metallarni bosilgan qoliplar bilan shtamplash mumkinligi - va qattiq chegaralar qayerda joylashishini tushunish - bosma nashrlarning isrof qilinishi va yorilish asboblarining oldini oladi.

Bosilgan qoliplarga mos keladigan qotishmalar va temperlar

Yumshoq, egiluvchan metallar hosil qilish uchun kamroq kuch talab qiladi, bu esa bosma asboblarning foydalanish mumkin bo'lgan doirasini to'g'ridan-to'g'ri kengaytiradi. Eng yaxshi nomzodlar umumiy xususiyatga ega: past rentabellik kuchi sinishdan oldin yuqori cho'zilish bilan birlashtirilgan.

• Alyuminiy qotishmalari (1100, 3003, 5052, 6061-O):Bosilgan shtamplash qoliplari bilan alyuminiy shakllantirish uchun ideal boshlanish nuqtasi. Masalan, 5052-O qotishmasining oquvchanligi 90 MPa atrofida va cho'zilishi 25% dan yuqori bo'lib, uni yupqa o'lchagichlarda polimer qoliplari bilan yuqori darajada hamkorlik qiladi.
• Guruch (C260, C270):Yuvilgan holatda kartrijli guruch 100-120 MPa ga yaqin oqish quvvati bilan mukammal shakllanish imkonini beradi. Qattiqligi yuqori bo'lganligi sababli alyuminiyga qaraganda qoliplarda biroz qiyinroq, ammo yupqa qatlam uchun polimer qobiliyatiga ega.
• Mis (C110, C101):O'lik yumshoq mis juda kam quvvat bilan hosil bo'ladi va o'lik geometriyasiga osongina mos keladi. Kalıpning siqish chegarasigacha bo'lgan barcha umumiy qalinliklarda bosma asboblar uchun juda yaxshi.
• Yengil po'lat (1008, 1010, 1018):200-250 MPa atrofida oquvchanlik kuchiga ega, tavlangan past uglerodli po'lat. Yupqa o'lchagichlarda mustahkamlangan bosilgan qoliplar bilan ishlash mumkin, ammo kuchlar qalinlik bilan tez ko'tariladi.
• Zanglamaydigan po'lat (304, 316):Tavlangan ostenitik navlar shakllantiriladigan, ammo yumshoq po'latdan ko'ra ko'proq kuch talab qiladi. Odatda polimer qoliplari uchun yuqori chegara uglerod tolasi neylon yoki qattiq qatronlar kabi yuqori-kuchli matritsalarga ega bo'lgan juda nozik zaxiralar bilan cheklangan.

Harorat holati qotishma tanlovi kabi muhimdir.Yuvish don strukturasini qayta kristallash orqali egiluvchanlikni tiklaydi, bu oqish quvvatini pasaytiradi va cho'zilishni oshiradi - ikkala xususiyat ham matritsaga ishlov berish kerak bo'lgan shakllantirish kuchini kamaytiradi. Yarim qattiq 5052 alyuminiy qatlam to'liq tavlangan holatda bir xil qotishmaning taxminan ikki baravar egilish kuchini talab qiladi. Chop etilgan asboblar bilan ishlashda, agar dastur yakuniy qismda qattiqroq shartni talab qilmasa, har doim tavlangan yoki o'lik yumshoq temperni belgilang.

Bu munosabatlar juda oddiy: yumshoqroq metall kamroq kuchlanish, uzoq umr ko'rish va polimer asboblari bilan yaxshi moslashishni anglatadi. Agar dizayningiz{1}}issiqlik bilan ishlov berish yoki qattiq ishlov berish imkonini bersa, shakllantirish bosqichida qattiqroq jilovlashdan ko'ra, tavlangan buyumdan boshlang va keyin kuch qo'shing.

Kalıp materiali bo'yicha qalinligi chegaralari

3D bosilgan qoliplar uchun plastinka qalinligi chegaralari qolipning siqilish kuchi va ma'lum bir qalinlikda ma'lum bir metall tomonidan yaratilgan shakllantirish kuchi o'rtasidagi o'zaro ta'sirga bog'liq. Qalinroq qatlam talab qilinadigan kuchni eksponensial ravishda ko'paytiradi - varaq qalinligi ikki baravar ko'payadi, bukilish kuchi taxminan to'rt baravar ko'payadi.

Bu qiymatlar toʻgʻri moʻljallangan boʻshliqlar va oʻrtacha egilish uzunliklari bilan oddiy V-burilishlarni nazarda tutadi. Chizmalar, aralash shakllar va uzun egilish chiziqlari kuchlarni yuqoriga suradi, bu esa mos ravishda maksimal ruxsat etilgan qalinlikni kamaytirishni anglatadi. Foydalanish bo'yicha tajribaviy tadqiqot3D bosilgan Maraging po'latdan issiq shtamplash uchun qoliplar800 sikl davomida 1,7 mm qoplangan bor po'latining muvaffaqiyatli shakllantirilishini ko'rsatdi -, bu metall-sinterlangan qoliplar og'irroq o'lchovlar va qattiqroq qotishmalarni ishlab chiqarish darajasida chidamlilik- bilan ishlov berishini tasdiqladi.

Yuzaki tugatishni qolipdan qismga o'tkazish

Ko'pgina asbob-uskunalar bo'yicha qo'llanmalar butunlay o'tkazib yuboradigan tafsilot: 3D bosma asboblardan olingan sirt to'g'ridan-to'g'ri shakllangan metall lavhaga o'tadi. Har bir qatlam chizig'i, har bir zinapoyaning artefakti- va matritsa yuzidagi har bir sirt kamchiliklari bosim kuchi ostida ishlov beriladigan qismga tushadi. Tavlangan alyuminiy yoki mis kabi yumshoq metallarda bu ta'sir ayniqsa aniq bo'ladi, chunki material shakllantirish jarayonida qolip yuzasiga yaqindan mos keladi.

Jiddiylik bosib chiqarish texnologiyasiga bog'liq:

• FDM o'ladieng ko'rinadigan belgini qoldiring. Qatlam balandligi 0,1-0,3 mm bo‘lsa, yupqa alyuminiyga aniq singib ketadigan tizmalar hosil bo‘ladi. Naqsh yo'naltirilgan va takrorlanishi mumkin - siz shakllangan qismning matritsa yuziga tegib turgan joyida parallel chiziqlarni ko'rasiz.
• SLA o'ladipolimer variantlari orasida eng toza yuzalarni ishlab chiqarish. 0,025-0,05 mm gacha bo'lgan qatlam balandligi hosil bo'lgan qismlarda minimal ko'rinadigan to'qimalarni qoldiradi, ko'pincha keyingi ishlovsiz qabul qilinadi.
• SLS o'ladikukun-parchalangan yuzadan biroz mot, donador teksturani o'tkazing. FDM liniyalariga qaraganda kamroq yo'nalishli, ammo aks ettiruvchi metallarda hali ham ko'rinadi.

Sirt o'tkazmasini minimallashtirish strategiyalari:

• Shakllanadigan yuzlarni silliqlashIshlatishdan oldin qatlam chiziqlarini sindirish uchun asta-sekin mayda maydalagichlar bilan (220 dan 600 gacha). Bu FDM o'limlari uchun eng oddiy va eng samarali aralashuv.
• Yupqa epoksi yoki plomba qatlamini qo'llangqolip yuzasiga va silliq qumga. Bu qatlamlar orasidagi mikro-boʻshliqlarni toʻldiradi va uzluksiz shakllanuvchi yuz hosil qiladi.
• Chop etishni yo'naltiringshuning uchun qatlam chiziqlari shakllantirish jarayonida material oqimining yo'nalishiga parallel ravishda o'tadi. Parallel chiziqlar perpendikulyar tizmalarga qaraganda kamroq vizual buzilishlarni keltirib chiqaradi va belgilash xavfini kamaytiradi.
• Qurbonlik uchun shimni ishlating- qolip va ish qismi orasiga yupqa silliq polietilen yoki PTFE qatlami. Bu muvofiqlikni oshiradi, lekin kosmetik qismlarga to'g'ridan-to'g'ri tekstura o'tkazilishini yo'q qiladi.

Sirt sifati muhim boʻlgan qismlar uchun-qoliplashdan keyingi pardozlash ishlarini rejalashtiring yoki zımparalangan shakllantiruvchi yuzli SLA-bosilgan qoliplarga mablagʻ sarflang. Ko'zdan yashirilgan strukturaviy qismlar uchun, tugallanmagan FDM matritsasining teksturasi odatda -xuddi shunday qabul qilinadi.

Qatlamingiz qaysi metallarni hosil qilishi va ularni qanchalik qalin bosishingiz mumkinligini bilish operatsion konvertni o'rnatadi. Keyingi savol ko'proq miqdoriy: ma'lum bir shakllantirish operatsiyasi aniq qancha kuch hosil qiladi va sizning o'limingiz undan omon qola oladimi?

Quvvatni hisoblash va press tonaj chegaralari

Siz qaysi metallni hosil qilayotganingizni va uning qalinligini bilasiz. Siz ma'lum bosim kuchiga ega materialni tanladingiz. Ushbu ikkita ma'lumot nuqtasi orasidagi muhim qadam, shakllantirish operatsiyasi - qancha kuch hosil qilishini va bosilgan qolipingiz uni halokatli nosozliklarsiz o'zlashtira oladimi yoki yo'qligini aniqlashdir. Bu 3D bosma qoliplar uchun shakllantiruvchi kuch hisobi bo'lib, ko'pchilik qo'llanmalar hech qachon murojaat qilmaydi.

Plitalar uchun shakllantirish kuchini hisoblash

Standart havo{0}}egilish tonnaj formulasi,press-tormoz operatsiyalarida keng qo'llaniladi, ishonchli boshlanish nuqtasini beradi:

Shakllantirish tonnaji={[575 x (Material qalinligi²)] / Qopqoqning-ochilish kengligi / 12} x egilish uzunligi x Material omili

Materialning qalinligi, qolipning-ochilish kengligi va egilish uzunligi dyuymlarda. Doimiy 575 60 000 PSI valentlik kuchida AISI 1035 sovuq haddelenmiş{4}}po'latga nisbatan sozlangan. Buni boshqa metallar uchun moslashtirish uchun siz 60 000 PSI bazaviy chiziqli metallning kuchlanish kuchiga nisbati - moddiy omilni qo'llaysiz. Ba'zi umumiy omillar:

• O'lik yumshoq alyuminiy (H-seriyasi): 0.5
• T-6 alyuminiy: 1.0 - 1.2
• Yumshoq po'lat (AISI 1035): 1.0
• 304 zanglamaydigan po'latdan (84,000 PSI kuchlanish): 1.4
• Guruch (tavlangan, kuchlanish ~ 45 000 PSI): 0.75

Tasavvur qiling, siz 1,0 mm (0,040 dyuym) tavlangan alyuminiyni 6 mm (0,25 dyuym) qolip teshigi ustida 100 mm (4 dyuym) egilish uzunligi bilan bukmoqdasiz. Ushbu qiymatlarni ulash: {[575 x (0,040²)] / 0,25 / 12} x 4 x 0.5=taxminan 0,06 tonna yoki taxminan 540 N kuch. Bu ko'pchilik neylon yoki polikarbonat qoliplari uchun qulaydir.

Munosabatni ichkilashtirish muhim: shakllantiruvchi kuch bilan ortadikvadratmaterial qalinligi. Plitalar qalinligini ikki baravar oshiring va kerakli quvvatni to'rt barobar oshirasiz. Ushbu eksponensial masshtab, oldingi bo'limdagi qalinlik chegaralari mavjudligi sababli - bosilgan qoliplar o'lchagich oshgani sayin siqilish shiftiga tez tushadi.

Chop etilgan asboblar uchun Tonaj chegaralarini bosing

Chop etilgan matritsa qancha kuchga bardosh bera oladi? Javob hisoblangan shakllanish kuchini matritsaning aloqa maydoniga taqsimlangan bosim kuchi bilan solishtirishda yotadi.

Mana kontseptual asos: agar yuzingiz 500 mm aloqa maydoniga ega bo'lsa²va qolip materiali 100 MPa siqish quvvatiga ega, doimiy deformatsiyadan oldingi nazariy maksimal yuk 50 000 N (taxminan 5 metrik tonna). Plastmassa asboblari uchun press tonnaji chegarasi shunchaki matritsaning aloqa maydonini uning siqilish oqimi kuchiga ko'paytiradi, keyin esa xavfsizlik chegarasi bilan kamayadi.

Bosilgan matritsaning ma'lum bir operatsiyadan omon qolishini aniqlashda muhandislar asosiy o'zgaruvchilarni hisobga olishlari kerak:

• Metall plitalarning kuchlanish kuchi- to'g'ridan-to'g'ri shakllantiruvchi kuchni moddiy omil orqali aniqlaydi
• Plitalar qalinligi (kvadrat)- kuch tenglamasidagi dominant oʻzgaruvchi
• Burilish uzunligi- uzunroq egilish mutanosib ravishda yuqori umumiy kuch hosil qiladi
• Ochilish-kengligi- torroq teshiklar kuchni jamlaydi va tonaj talablarini oshiradi
• Qattiq aloqa maydoni- kattaroq kontaktli yuzalar kuchni koʻproq material boʻylab taqsimlaydi va mahalliy stressni kamaytiradi
• Qolib materialining siqilish kuchi- matritsa doimiy deformatsiyalarsiz bardosh bera oladigan maksimal kuchlanish
• Xavfsizlik omili- moddiy oʻzgaruvchanlik va toʻsatdan nosozlik holatlarini hisobga olish uchun qoʻllaniladigan majburiy dering

Qo'shimchalar bilan ishlab chiqarilgan shtamplash qoliplari uchun xavfsizlik chegarasi alohida e'tiborga loyiqdir. Imkoniyatidan ortiq yuklangan po'lat qoliplar asta-sekin deformatsiyalanadi - ular qo'ziqorin hosil qiladi, ko'rinadigan darajada hosil beradi, ogohlantiradi. Chop etilgan polimer qoliplari bunday qilmaydi. Ular to'satdan va oldindan deformatsiyalarsiz sinadi, ayniqsa qattiq qatronlar va shisha{4}}to'ldirilgan materiallar. Ushbu mo'rt nosozlik rejimi chegaraga yaqinlashib kelayotgan haddan tashqari yuklangan qolipni aniqlash uchun vizual tekshiruvga tayanmasligingizni anglatadi.

Polimer qoliplari uchun 3x - minimal xavfsizlik koeffitsientini qo'llang, ya'ni hisoblangan shakllantirish kuchingiz matritsaning nazariy bosim sig'imining -uchdan biridan oshmasligi kerak. Nol ogohlantirish bilan muvaffaqiyatsizlikka uchragan qattiq qatronlar uchun 4x xavfsizlik omili ko'proq mos keladi. Faqat qattiq neylon va polikarbonat sinishdan oldin biroz plastik deformatsiyani namoyon qiladi, 2,5x marjaga yaqinroq ishlashni oqlashi mumkin.

Amaliy tekshirish: yuqoridagi formuladan foydalanib, shakllantirish kuchingizni hisoblang, matritsaning siqish qobiliyatini (oqim kuchi x aloqa maydoni) shu kuchga bo'ling va natijada olingan nisbat sizning xavfsizlik chegarangizga mos kelishini tasdiqlang. Agar shunday bo'lmasa, sizda uchta variant mavjud - qolip bilan aloqa qilish maydonini oshirish, kuchliroq materialga o'tish yoki varaq qalinligini kamaytirish. Chop etilgan matritsani hisoblangan chegaraga yaqin ishga tushirish -xarajatni tejash chorasi emas. Bu asbobning to'satdan nosozligi, shikastlangan ish qismlari va bosmaning mumkin bo'lgan shikastlanishi uchun yo'l.

Ushbu kuch hisob-kitoblari sizga bitta shakllanish zarbasidan omon qolish mumkinligini aytadi. Biroq, asbob-uskunalar iqtisodiyoti bir nechta zarbalarga - ishlov berish muddati, iteratsiya narxi va sinish{2}}an'anaviy ishlov berish asboblariga nisbatan teng hajmga bog'liq bo'lib, bosilgan qoliplar loyihaning butun umri davomida haqiqatan ham pulni tejash yoki yo'qligini aniqlaydi.

Xarajatlar-Foydalar doirasi va tanaffus-Teng tahlil

40 dollar turadigan bosma qolip 2000 dollarlik ishlov beriladigan asbob ustidan aniq g'alaba qozonganga o'xshaydi. Ammo bu taqqoslash loyihaning narxiga nima sabab bo'layotganini e'tiborsiz qoldirmaydi: muvaffaqiyatsizlikka qadar har bir o'lik qancha qismlarni ishlab chiqaradi, qancha dizayn iteratsiyasini yoqib yuborasiz va qaysi hajmda arzonroq vosita arzonroq bo'lishni to'xtatadi. Haqiqiy 3D bosilgan qolip narxi va CNCda ishlov berilgan asbob-uskunalarni taqqoslash uchun toʻliq ishlab chiqish yoyi boʻylab asbob-uskunalar, iteratsiya va har bir{7}}qism iqtisodini hisobga oladigan umumiy egalik qiymati - obyektiv talab qilinadi.

Ishlash muddati davomida bir qismning narxi

Chop etilgan qolipning xizmat qilish muddati qismlar soni material va shakllanishning og'irligiga qarab keskin farq qiladi. Yupqa alyuminiyda oddiy egilishlarni amalga oshiradigan,-yaxshi ishlab chiqilgan neylon matritsa 200 dan 500 tsiklgacha bardosh bera oladi. O'rtacha yuk ostida qattiq qatron qolipi 50 dan 150 qismdan keyin yorilishi mumkin. PLA? Ko'pincha ko'rinadigan buzilishdan oldin bitta raqam.

Ushbu xizmat muddati to'g'ridan-to'g'ri 3D bosilgan qoliplar bilan bir qismning narxini aniqlaydi. 200 ta yaxshi qismlarni ishlab chiqaradigan 40 dollarlik neylon matritsa asbob uchun bir qism uchun 0,20 dollar turadi. 100 000 ta detal ishlab chiqaradigan 2000 dollarlik CNC{8}}po'latdan yasalgan qolipning har bir qismi uchun 0,02 dollar turadi. Nominal qiymatda po'lat - yutadi, lekin agar sizga 100 000 ta qism kerak bo'lsa va dizayn hech qachon o'zgarmasa.

Haqiqiy xarajat tenglamasi, qarz olishMulkchilikning umumiy qiymatiishlab chiqarish jarayonlarida qo'llaniladi, quyidagicha ko'rinadi:

Loyiha asbob-uskunalarining umumiy qiymati=(Bir oʻlim narxi x Takrorlashlar soni) + (Muvaffaqiyatsiz chop etish x Materiallar narxi) + Qayta ishlashdan keyingi-ish kuchi

Har bir dizaynni qayta ko'rib chiqish yangi qolipni anglatadi. Chop etilgan asboblar bilan, bu qayta ko'rib chiqish 40 dollar va to'rt soat turadi. Qayta ishlangan asboblar bilan u 2000 dollar va ikki-to'rt hafta turadi. Agar loyihangiz qism geometriyasini - yangi mahsulotni ishlab chiqishda umumiy stsenariyni - yakunlashdan oldin oltita iteratsiyadan o'tsa, chop etilgan asboblar yo'li taxminan 240 dollar turadi. Taxmin qilish va umid qilish o‘rniga, -ko‘p marta kesib o‘tsangiz ham, ishlov berilgan yo‘l 12 000 dollar turadi.

An'anaviy asboblarga qarshi-bir xil tahlil

Bosilgan shtamplash qoliplari uchun tenglik hajmi kesishish nuqtasiga to'g'ri keladi, bunda bosilgan matritsada har bir qism uchun asbobning yig'indisi-xarajati qayta ishlangan qolipning amortizatsiya qilingan qiymatiga teng bo'ladi. Ushbu hajmdan past bo'lsa, chop etish g'alaba qozonadi. Uning ustida ishlov berish o'z zimmasiga oladi.

Naqsh aniq: bosilgan qoliplar prototiplash va tasdiqlash bosqichida ustunlik qiladi, bu erda dizaynlar tez-tez o'zgarib turadi va ishlab chiqarish hajmlari amalga oshmaydi. Sanoat ma'lumotlari ushbu dinamik - 3D bosib chiqarish nisbatan tekis xarajat egri chizig'ini saqlab turishini tasdiqlaydi, bu esa past miqdorlarni qo'llab-quvvatlaydi, yuqori asbob-uskuna investitsiyalari talab qilinadigan jarayonlar esa, NRE minglab birliklarga tarqatilgandan keyingina tejamkor bo'ladi.

Takrorlashlar soni yashirin multiplikatordir. Ikkita dizayn qayta ko'rib chiqilgan loyiha, ishlov beriladigan asboblarda 300 ta qismda ham sinishi mumkin. Sakkizta tahrirdan iborat xuddi shu loyiha -mahsulotni ishlab chiqishning dastlabki bosqichida - odatiy hol emas, hatto 2000 ta qismgacha buzilmasligi mumkin, chunki har bir qayta ishlangan qolipni qayta ko'rib chiqish minglab xarajatlarni qo'shadi. Chop etilgan qoliplar deyarli hech narsa uchun dizayndagi beqarorlikni o'zlashtiradi.

Iqtisodiy afzallik yo'qolgan joyda: dizayningiz muzlatilgandan so'ng, hajmlar 500 qismdan oshadi va o'lim muddati iteratsiya tezligidan ko'ra muhimroqdir. O'sha paytda, chidamlilik bo'shlig'i dastlabki tejamkorlikdan ustun turadi va har bir qayta chop etish ishqalanishni qo'shib, bitta qotib qolgan po'lat qolipni butunlay yo'q qiladi.

Bu tanaffus{0}}hatto matematika ham chop etilgan matritsangiz alohida ishlaydi deb taxmin qiladi. Amalda, ko'plab jamoalar bosma asboblarning foydali assortimentini an'anaviy materiallar - gibrid yondashuvlar bilan birlashtirib kengaytiradi, ular qolipning ishlash muddati va qobiliyatini sof polimerning o'zi erisha oladiganidan ham oshib ketadi.

Gibrid yondashuvlar va tezkor tasdiqlash strategiyalari

Sof polimer qoliplari shiftga ega. Sof ishlov berilgan po'latdan yasalgan matritsalar narx tagiga ega. Bu ikki ekstremal oʻrtada har ikki dunyodan ham bosma geometriyadan foydalangan holda - lavha prototipini yaratish uchun bir qator gibrid asboblar mavjud boʻlib, anʼanaviy materiallarni aynan yuqoriroq yuklarni koʻtarish, xizmat muddatini uzaytirish yoki sirt sifatini yaxshilash uchun qoʻshiladi.

Bu ekzotik texnikalar emas. Bu amaliy yangilanishlar bo'lib, jamoalar bosqichma-bosqich qo'llaydilar, chunki shakllantirish talablari mustaqil bosilgan matritsa taqdim eta oladigan darajadan oshadi.

Metall qo'shimchalar bilan bosilgan qoliplarni mustahkamlash

Chop etilgan matritsada eng ko'p uchraydigan nosozlik nuqtasi - bu shakllantiruvchi chet - kichik radius bo'lib, u erda metall lavha asbob atrofida egiladi. Ushbu konsentrlangan aloqa zonasi eng yuqori bosim kuchlanishini ko'radi va eng tez eskiradi. Ushbu muhim zonalarda 3D bosilgan qoliplarni metall qo'shimchalar bilan mustahkamlash butun po'latdan yasalgan qolipni qayta tiklamasdan asbobning ishlash muddatini keskin oshiradi.

Yondashuv juda oddiy: matritsa korpusini cho‘ntaklari baland-kiyinish joylarida loyihalashtiring, so‘ng bu cho‘ntaklar ichiga-qotib qolgan po‘lat pinlar, dublonlar yoki ishlov berilgan qo‘shimchalarni bosing yoki mahkamlang. Chop etilgan korpus katta hajmdagi geometriya va hizalanishni boshqaradi, metall qo'shimcha esa haqiqiy shakllantiruvchi kontaktni boshqaradi. Sof neylon sifatida 100 tsikldan omon qolishi mumkin bo'lgan matritsa, chetlari po'latdan-1,{6}} aylanishi mumkin.

Umumiy kiritish strategiyalari quyidagilarni o'z ichiga oladi:

• Qattiqlashtirilgan dübel pimlari egilish radiuslari bo'ylab, metall plitalar qolip chetiga o'raladi
• Yukni bir xil taqsimlash uchun shakllanadigan yuzga bog'langan tekis tuproqli po'lat plitalar
• Chop etish paytida (pauza{0}}va-qoʻshish usullaridan foydalangan holda) oʻrnatish va tekislash funksiyalari uchun oʻrnatilgan tishli qoʻshimchalar

Kengaytirilgan o'lim muddati uchun qo'llab-quvvatlash strategiyalari

Qatlamning geometriyasi murakkab bo‘lsa-da, lekin strukturaga bo‘lgan talab qattiq plomba{0}}plastmassa bardosh bera oladigan darajadan oshsa, bosilgan qobiqni qattiq plomba bilan qo‘llab-quvvatlash mo‘rt asbobni mustahkam asbobga aylantiradi. Epoksi bilan qoplangan 3D bosilgan matritsalar ayniqsa samaralidir - siz aniq shakllantiruvchi yuzalarga ega bo'lgan yupqa-devorli qolipni chop etasiz, so'ng ichki bo'shliqni alyuminiy bilan to'ldirilgan epoksi yoki konstruktiv uretan bilan-to'ldirasiz.

Tadqiqotturli xil qo'llab-quvvatlovchi materiallar bilan gibrid tezkor asboblaralyuminiy tayanch xarajat, o'lchov aniqligi va jarayon samaradorligining eng yaxshi muvozanatini ta'minlaganligini aniqladi - va transkripsiya tezligini 93% dan yuqori ushlab turgan holda, qo'llab-quvvatlanmaydigan asboblarga nisbatan ishlashni 68% ga oshirdi.

Gibrid mustahkamlash strategiyalarining eng oddiydan eng ilg‘origa qarab ketma-ketligi quyidagicha:

1. Qum va qoplama hosil qiluvchi yuzalar- Qatlam chiziqlarini yupqa epoksi, silliq qum bilan to‘ldiring. Qolib tanasiga nol strukturaviy o'zgarish bilan sirt chidamliligini qo'shadi.
2. Metall qistirmalarni eskirgan chetlariga-bosing- Poʻlat dublonlar yoki egilish radiusidagi tuproqli tirgaklar. Minimal dizayn murakkabligi bilan chekka ishlash muddatini 5-10 marta uzaytiradi.
3. Epoksi-qolipning ichki qismini to'ldiring- Aniq tashqi geometriyaga ega ichi bo'sh qobiqni chop eting, so'ng ichiga alyuminiy{1}}to'ldirilgan epoksi quying. Epoksi siqishni qo'llab-quvvatlaydi, bosilgan qobiq esa o'lchov aniqligini saqlaydi.
4. Bosilgan qolipni qayta ishlangan metall taglik plastinkasiga yopishtiring- Bosilgan komponentdan murvat bilan mahkamlangan yoki zich bosish kuchini yutuvchi po'lat yoki alyuminiy plastinkaga mahkamlangan aniq shakllantiruvchi sirt sifatida foydalaning. Bu geometriya muammosini (chop etish orqali hal qilinadi) strukturaviy muammodan (metall bilan ishlov beriladi) ajratadi.
5. Uretan yoki epoksidan quyma asboblar uchun naqsh sifatida bosilgan qoliplardan foydalaning- Toʻgʻri asosiy geometriyani chop eting, soʻngra shu ustadan quyma ishlab chiqarish-uretan yoki epoksi kompozit qoliplarni chiqaring. Bitta bosilgan naqsh har biri yuzlab sikl davom etadigan bir nechta quyma qoliplarni hosil qiladi. Ushbu yondashuv sizga bir nechta bir xil qoliplar kerak bo'lganda yoki bosilgan materialning o'zi shakllanish muhitiga bardosh bera olmasa mantiqiy bo'ladi.

Har bir qadam xarajat va vaqtni oshiradi, lekin o'lim qobiliyatini oshiradi. Asosiy tushuncha shundaki, siz bosma va anʼanaviy - oʻrtasida tanlov qilishingiz shart emas, siz ularni har bir texnologiya oʻzining eng yaxshi ishini bajaradigan interfeysda birlashtirasiz.

To'liq asbob-uskunalar sarmoyasidan oldin qismlarni tekshirish

Gibrid qoliplar asbobning chidamliligi muammosini hal qiladi. Ammo bosilgan qoliplarning o'zi javob bera olmaydigan kengroq tekshirish savoli bor: muhrlangan qism aslida yakuniy dasturda ishlaydimi? Chop etilgan matritsadan tayyorlangan prototip geometriya va asosiy moslikni tasdiqlaydi, lekin u shtamplangan qismning-material holatini, prujina xususiyatlarini yoki sirt sifatini aks ettirmasligi mumkin.

Bu erda ishlab chiqish ish jarayoni qo'shimcha yo'l orqali ishlab chiqarish asboblaridan oldin muhrlangan qismlarni tekshirishdan foyda oladi. Tajribali jamoalar -bosilgan qolip prototiplaridan 10$,000+ qotib qolgan ishlab chiqarish qoliplariga toʻgʻridan-toʻgʻri oʻtish oʻrniga, ishlab chiqarish qobiliyati va funktsional ishlashini tasdiqlash uchun CNC ishlov berish yoki professional metall lavha ishlab chiqarish - orqali haqiqiy metall qismlarni - ishlab chiqaradigan tezkor prototiplash bosqichini kiritadilar.

Mantiq to'g'ri: sizning bosilgan qolipingiz geometriya ishlayotganini isbotladi. CNC{1}}prototipi yoki ishlab chiqarilgan metall namunasi ishlab chiqarish materialining vakillik xususiyatlari va sirt qoplamasi-bilan qismning real sharoitlarda ishlashini tasdiqlaydi. Ushbu ikki bosqichli tekshiruv DFM muammolarini (qoralama burchaklar, minimal radiuslar, bahor-orqaga ruxsatnomalar) ishlab chiqarish asboblariga kapital ajratishdan oldin hal qiladi.

kabi xizmatlardan foydalanadigan jamoalarYICHENning tezkor prototipierta DFM fikr-mulohazalari bilan funktsional metall namunalarini ishlab chiqarish uchun CNC ishlov berish va lavha ishlab chiqarishni birlashtirib, bu bo'shliqqa yaqinlashing. Natijada, har qanday ishlab chiqarish qolipi kesilgunga qadar geometrik (bosilgan qoliplar orqali) va funksional (prototiplangan metall qismlar orqali) - tomonidan tasdiqlangan - qism dizayni tasdiqlanadi. Ikki bosqichli tekshiruv, odatda, prototiplash xizmatlaridan ko'ra, asboblarni qayta ko'rib chiqishdan ancha tejaydi.

Gibrid strategiyalar bosilgan qoliplar jismoniy jihatdan amalga oshirishi mumkin bo'lgan narsalarni kengaytiradi. Biroq, har bir yondashuv hali ham chegara - nuqtaga ega, bunda moddiy charchoq, kuch talablari yoki hajm talablari bosma va mustahkamlangan asboblarning har qanday kombinatsiyasi ishonchli tarzda bardosh bera oladigan darajadan oshib ketadi.

Cheklovlar va qachon bosilgan qoliplardan tashqariga o'tish kerak

Har bir asbob usulida nosozlik konvertlari mavjud. Chop etilgan qoliplar bundan mustasno emas va boshqacha qilib ko'rsatish ushbu qo'llanmada o'rnatgan hamma narsani buzadi. 3D bosilgan qolipning nosozlik rejimlari va chegaralari haqiqiy, bashorat qilinadigan va -, agar e'tiborga olinmasa, - qimmat. Ushbu vositalarning qayerda ishdan chiqishini aniq bilish ularni qobiliyatlar oynasida ishonchli ishlatish va juda kech emas, balki kerakli vaqtda murakkabroq asboblarga o'tish imkonini beradi.

Chop etilgan qoliplar muvaffaqiyatsizlikka uchraganda

Muvaffaqiyatsizlik har doim ham o'rtadagi keskin yorilish-kabi ko'rinmaydi. Ko'pincha, bu asta-sekin buzilish bo'lib, matritsa yaroqsiz holga kelgunga qadar tobora noaniq qismlarni ishlab chiqaradi. Chop etilgan asboblar o'z chegarasiga yetadigan o'ziga xos stsenariylar:

• Tonnalik chegarasidan oshib ketdi:Polimer qoliplari, hatto bir marta bo'lsa ham, kontakt maydoniga ko'paytiriladigan siqilish oquvchanligidan ortiq kuchlarga bardosh bera olmaydi. Bitta haddan tashqari yuklanish hodisasi qattiq qatronlarda zudlik bilan mo'rt sinish yoki termoplastiklarda doimiy maydalanishga olib keladi. Qayta tiklash yo'q - matritsa hurdadir.
• Bosilgan qolipning charchoqlari va yuk ostida o'rmalanishi:Bir martalik zarba chegarasidan ancha past kuchlarda ham-takroriy velosipedda harakatlanish jami zarar keltiradi.3D bosilgan polimerlarda emirilish deformatsiyasimolekulyar zanjirlar doimiy yoki takroriy stress ostida bir-biridan sirg'alib, vaqt o'tishi bilan doimiy o'lchov o'zgarishiga olib kelganda paydo bo'ladi. FDM plastmassalari ayniqsa sezgir, chunki ularning past erish harorati atrof-muhit issiqligi bu molekulyar harakatni tezlashtiradi. Birinchi tsikl bo'yicha mukammal o'lchanadigan matritsa 200 tsiklda 0,1-0,3 mm kattaroq bo'lishi mumkin.
• Harorat sezgirligi:30{2}}35 darajadan yuqori bo'lgan dastgoh harorati PLA va standart qatronlarni sezilarli darajada yumshatadi. Tez aylanish jarayonida ishqalanish{4}}holat qilingan issiqlik muammoni yanada kuchaytiradi. Iqlim bilan boshqariladigan laboratoriyada yaxshi ishlaydigan matritsa yozgi garajda yoki konditsionersiz zavod qavatida ishlamay qolishi mumkin.
• Geometrik murakkablik chegaralari:Chuqur chizmalar, qattiq radiusli birikma egri chiziqlar va progressiv qolip operatsiyalari bosma materiallarning yomon ishlov berishiga-koʻp yoʻnalishli stress holatlarini keltirib chiqaradi. FDM qoliplaridagi qatlam bog'lanishlari bo'ylab kuchlanish yuklari yoki qatronlar qoliplaridagi nozik xususiyatlardagi stress kontsentratsiyasi oldindan aytib bo'lmaydigan nosozlik nuqtalarini keltirib chiqaradi, buning uchun hech qanday to'ldirish miqdori qoplanadi.
• Sirt degradatsiyasi:Kontaktni shakllantirish asta-sekin qolip yuzasini silliqlaydi va jilolaydi, bo'shliq o'lchamlarini va sirt teksturasini o'zgartiradi. Neylon kabi yumshoq materiallar qattiq qatronlarga qaraganda tezroq eskiradi, lekin yaxshi ishlamay qoladi - bu to'satdan yorilish bilan solishtirganda sekinroq buzilishdir.
• Ogohlantirishsiz o'lchamli siljish:Nosozlikdan oldin ko'rinadigan darajada deformatsiyalanadigan po'latdan farqli o'laroq, polimer qoliplari hali ham buzilmagan holda o'lchamlari bo'yicha siljishi mumkin. Shakllangan qismlar tekshirilmaguncha muammoni ko'rmaysiz. Polimerlarda siqilish ularning viskoelastik tabiati tufayli xona haroratida ham sodir bo'ladi, bu erda doimiy yuklanish zanjirlarning doimiy ravishda cho'zilishi va qayta joylashishiga olib keladi.

3D bosilgan shtamplash asboblari uchun ovoz balandligi chegarasi odatda yaxshi ishlab chiqilgan termoplastik qoliplar- uchun 200 dan 500 qismgacha va o'rtacha yuk ostida qatronlar uchun 50 dan 150 qismgacha bo'ladi. Bu qattiq chegaralar emas - ular material tanlash, jiddiylik va atrof-muhit sharoitlariga qarab o'zgaradi. Ammo ular kümülatif eskirish, siljish va o'lchovli siljish har bir keyingi qismni avvalgisidan kamroq ishonchli qiladigan zonani ifodalaydi.

Hajm chegaralari va ishlab chiqarish vositalariga o'tish

Qachon bosilgandan qayta ishlangan qoliplarga o'tishni bilish bitta qaror nuqtasi emas. Bu mahsulot rivojlanishining tabiiy yo'nalishi bo'yicha davom etadigan progress:

1. Geometriyani tekshirish uchun bosilgan qoliplar (1-50 qism):Bükme burchaklari, shakl chuqurliklari va umumiy shakl mo'ljallangan tarzda ishlashini tasdiqlang. Tezlikning bahosi sifatida sirt kamchiliklari va o'lchamdagi farqlarni qabul qiling.
2. Funktsional sinov uchun tezkor{0}}prototipli metall qismlar (5-20 qism):Geometriya{0}}bosma qoliplash orqali tasdiqlanganidan so‘ng, haqiqiy xizmat ko‘rsatish sharoitida materialning harakatini, orqaga qaytish-va ishlashini tasdiqlash uchun CNC ishlov berish yoki professional ishlab chiqarish orqali haqiqiy metall qismlarni ishlab chiqaring. kabi xizmatlarYICHENning tezkor prototipiQattiqlashtirilgan asbob-uskunalarga mablag 'sarflashdan oldin DFM bilan bog'liq muammolarni hal qiluvchi -ishlab chiqarish imkoniyatini tasdiqlovchi CNC{0}}prototipi va tayyorlangan metall qismlarini taqdim etish orqali bu bo'shliqni bartaraf qiling.
3. Hajm uchun ishlab chiqarish asboblari (500+ qism):Geometriya tasdiqlangan va ishlab chiqarish imkoniyati tasdiqlanganidan so‘ng, CNC{0}}mexanik po‘lat qoliplarga qimmat qayta ishlash davri kutmasligiga ishonch bilan investitsiya qiling.

Ushbu bosqichma-bosqich yondashuv loyihaning umumiy xavfini kamaytiradi. Chop etilgan qoliplar erta rivojlanishning dizayn beqarorligini o'zlashtiradi. Tezkor{2}}prototiplangan metall qismlar yakuniy dizaynning miqyosda ishlab chiqarilishini tasdiqlaydi. Ishlab chiqarish qoliplari faqat bir marta kesiladi, muzlatilgan dizayn uchun.

Har qanday yondashuvni qo'llashdan oldin, maxsus ilovangiz uchun ushbu baholash nazorat ro'yxatidan o'ting:

• Sizning shakllantiruvchi kuchingiz matritsaning siqish qobiliyatining-uchdan biridan pastmi? Agar yo'q bo'lsa, chop etilgan asboblarning o'lchami past bo'ladi.
• Sizga 500 dan ortiq bir xil qismlar kerakmi? Agar shunday bo'lsa, bosma qolip qobiliyatidan qat'i nazar, iqtisod mashinalashtirilgan qoliplarni afzal ko'radi.
• Shakllangan qism Ra 1,6 dan past bo'lgan sirt sifatini talab qiladimi? Keng qamrovli pardozlashsiz bosilgan qoliplar buni ta'minlay olmaydi.
• Kalıp 35 darajadan yuqori haroratda ishlaydimi? Materialning yumshatilishi va tez surilish omili.
• Geometriya chuqur chizmalarni yoki qolip yuzasi bo'ylab valentlik kuchlanishiga ega birikma shakllarini o'z ichiga oladimi? Bular bosma materiallarni oldindan aytib bo'lmaydigan qobiliyatsiz hududga suradi.
• Ishlab chiqarish jarayonida +/- 0.2 dan 0,5 mm gacha o'lchamdagi o'zgarishlarga toqat qila olasizmi? Agar qattiqroq mustahkamlik talab qilinsa, po'latdan yasalgan asboblar javob beradi.

3D bosilgan shtamplash qoliplari an'anaviy asboblarni almashtirmaydi. Bular ishlab chiqish bosqichini tezlatuvchi{2}}bir haftalik yetkazib berish vaqtini va minglab dollarlarni soatlarga qisqartiradi va belgilangan imkoniyatlar doirasidagi cho'ntakni - o'zgartiradi. Ulardan o‘zlari ustun bo‘lgan joyda foydalaning, bo‘lmasa o‘ting va tekshirish bosqichlarini butunlay o‘tkazib yuborgan jamoalarga qaraganda tezroq, arzonroq va kamroq kutilmagan hodisalar bilan ishlab chiqarish vositalariga erishasiz.

3D bosilgan shtamplash qoliplari haqida tez-tez so'raladigan savollar

1. 3D bosilgan shtamplash qolipi muvaffaqiyatsiz bo'lgunga qadar qancha qismlarni ishlab chiqarishi mumkin?

Qatlamning ishlash muddati ko'p jihatdan bosma materialga va shakllanishning og'irligiga bog'liq. Yupqa alyuminiyda oddiy egilishlarni amalga oshiradigan-yaxshi ishlab chiqilgan neylon yoki polikarbonat qoliplari odatda 200 dan 500 tagacha tsikldan omon qoladi. Qattiq qatronlar o'rtacha yuk ostida 50 dan 150 qismgacha davom etadi. PLA ko'pincha bir xonali{8}}foydalanishda pasayadi. Gibrid yondashuvlar, masalan, egilish radiuslariga poʻlat qoʻshimchalar qoʻshish yoki qolipning ichki qismini epoksi bilan toʻldirish-bosilgan korpusni katta geometriya uchun ushlab turganda, yuqori eskirish zonalarini mustahkamlash orqali000+ sikl muddatini 1,{12}} tsiklgacha uzaytirishi mumkin.

2. 3D bosilgan qoliplar bilan qanday metallarni shtamplash mumkin?

Yumshoq, egiluvchan metallar polimer qoliplari bilan yaxshi ishlaydi. Tavlangan alyuminiy qotishmalari (1100, 3003, 5052, 6061-O) ideal nomzodlar, undan keyin tavlangan guruch, o'lik yumshoq mis va yupqa{8}}o'lchovli yumshoq po'latdir. Zanglamaydigan po'lat odatda yuqori chegara bo'lib, uglerod tolasi neylon kabi yuqori-kuchli materiallarga ega bo'lgan juda nozik (0,6 mm dan kam) bilan cheklangan. Bosilgan qolipni shakllantirish uchun metall plitalarga buyurtma berishda har doim tavlangan yoki o'lik yumshoq temperni belgilang, chunki qattiqroq temperlar talab qilinadigan bükme kuchini ikki baravar oshirishi mumkin.

3. 3D bosilgan shtamplash qoliplari CNC ishlov berish asboblaridan arzonroqmi?

Prototiplash va 500 qismdan kamroq hajmlar uchun bosilgan qoliplar ancha arzon. Bitta neylon matritsa 15 dan 50 dollargacha, CNC ishlov berilgan po'lat uchun esa 1500 dan 10 000 dollargacha turadi. Xarajat afzalligi har bir dizayn iteratsiyasi bilan oshadi, chunki qayta koʻrib chiqilgan qolipni qayta chop etish qayta ishlov berish bilan solishtirganda choʻntak oʻzgarishiga tushadi. Biroq, iqtisod 500 dan 1000 gacha bo'lgan qismlarga teskari bo'ladi, chunki ishlov berilgan po'lat 50 000 dan 500000+ sikl davom etadi, har bir qismni haydash uchun asbob narxi $0,10 dan past bo'ladi. YICHEN kompaniyasining tezkor prototiplash xizmati kabi jamoalar qimmatbaho ishlab chiqarish qoliplarini ishga tushirishdan oldin CNC{21}}prototipli metall namunalari orqali qismlarning ishlab chiqarilishini tekshirish orqali bu bo‘shliqni bartaraf etishga yordam beradi.

4. Qatlamlarni shtamplash uchun eng yaxshi 3D bosma material nima?

Uglerodli{0}}tola-kuchaytirilgan neylon koʻpgina shtamplash qoliplari uchun eng kuchli umumiy unumdorlikni taʼminlaydi. U 100 dan 130 MPa gacha bo'lgan bosim kuchini mukammal o'lchov barqarorligi, past termal kengayish va takroriy yuklar ostida siljishga qarshilik bilan birlashtiradi. Byudjet prototipi uchun standart neylon (PA6 yoki PA12) mustahkamlik va narxning yaxshi muvozanatini ta'minlaydi. SLA printerlarining qattiq muhandislik qatronlari yuqori sirt qoplamasi va izotropiyani ta'minlaydi, ammo ortiqcha yuk ostida ogohlantirmasdan to'satdan ishlamay qoladi. Materialni tanlash sizning maxsus shakllantirish kuchingiz, aylanishlar soni va sirt sifati talablariga mos kelishi kerak.

5. 3D bosilgan matritsa ma'lum bir shakllantirish operatsiyasini bajarishi mumkinligini qanday hisoblaysiz?

Qalinligi kvadratiga, egilish uzunligiga, ochilish kengligiga-va qotishma valentlik kuchiga asoslangan material ko'paytmasiga ta'sir etuvchi havo-egilish tonnaji formulasi yordamida kerakli shakllantirish kuchini hisoblang. Keyin bu kuchni matritsaning siqish qobiliyati bilan solishtiring (oqim kuchi kontakt maydoniga ko'paytiriladi). Termoplastiklar uchun kamida 3x va qattiq qatronlar uchun 4x xavfsizlik koeffitsientini qo'llang, chunki polimer qoliplari asta-sekin deformatsiyalanadigan po'latdan farqli o'laroq, ogohlantirmasdan to'satdan sinadi. Agar xavfsizlik koeffitsienti chegaradan pastga tushsa, qolip bilan aloqa qilish maydonini oshiring, kuchliroq materialga o'ting yoki qatlam qalinligini kamaytiring.