Eklemeli imalat teknolojileri ile temel anlamda kalıp üretimini, bu üretilen kalıp ile RT2 15 Shore değerine sahip malzemenin dökümünü ve parça üretiminden bahsetmiştik. O yazımıza buradan ulaşabilirsiniz. Bu hafta eklemeli imalat teknolojilerini kullanarak düşük adetli üretimler için (1-750 adet) enjeksiyon kalıpları üretimini ve bu üretimin bize katkılarından bahsedeceğiz.

Önceki yazılarımızda eklemeli imalat cihazlarının teknolojilerinden bahsetmiştik. Hangi durumlarda hangi teknolojilerin seçilmesi gereken parametrelerden bahsetmiştik. Bu hafta paylaşacağımız vaka çalışmasında Bahsi geçen SLA teknolojisine sahip eklemeli imalat teknolojisi cihazının, düşük adetli kullanımda verdiği sonuçlara değineceğiz.

Enjeksiyon kalıplama geleneksel olarak yüksek takım maliyetleri nedeniyle yalnızca seri üretim için bir üretim süreci olarak kabul edilirken, enjeksiyon kalıpları üretmek için eklemeli imalat teknolojisinden yararlanmak, prototipleme ve düşük hacimli üretim için yüksek kaliteli ve tekrarlanabilir parçalar üretmekte bilmeyi sağlar.

Bu blog yazımızda, ürün geliştirmeyi hızlandıran, maliyetleri ve teslim sürelerini azaltan ve pazara daha iyi ürünler getiren yüzlerce işlevsel prototipi ve parçayı verimli ve ekonomik bir şekilde üretmek için hem tezgah üstü hem de endüstriyel makinelerle eklemeli imalat teknolojileriyle enjeksiyon kalıplarını nasıl kullanabileceğimize birlikte bakalım.

Enjeksiyon kalıplama, plastik üretimi için önde gelen işlemlerden biridir. Büyük seri üretim için yüksek kaliteli parçalar sağlayan uygun maliyetli ve son derece tekrarlanabilir bir teknolojidir. Sonuç olarak, sıkı toleranslarla aynı parçaların seri üretimi için yaygın olarak kullanılmaktadır.

Enjeksiyon kalıplama, erimiş malzemeyi bir kalıba enjekte etmek için yüksek ısı ve basıncın dahil olduğu hızlı ve yoğun bir işlemdir. Erimiş malzeme, imalat projesinin kapsamına bağlıdır. En popüler malzemeler ABS, PS, PE, PC, PP veya TPU gibi çeşitli termoplastiklerdir, ancak metaller ve seramikler de enjeksiyonla kalıplanabilir. Kalıp, enjekte edilen erimiş malzemeyi barındıran ve bir parçanın nihai özelliklerini yakından yansıtmak üzere tasarlanmış bir boşluktan oluşur.

Kalıplar geleneksel olarak CNC işleme veya elektrik deşarjlı işleme (EDM) ile metalden yapılır. Bunlar, özel ekipman, üst düzey yazılım ve vasıflı işgücü gerektiren pahalı endüstriyel yöntemlerdir. Sonuç olarak, bir metal kalıbın üretimi tipik olarak dört ila sekiz hafta sürer ve parçanın şekline ve karmaşıklığına bağlı olarak 2.000 ila 100.000$ arasında bir maliyete sahiptir. Daha küçük parça miktarları için, kalıbı yaygın alet metallerinden ve imalat yöntemlerinden imal etmek için gereken maliyet, zaman, özel ekipman ve vasıflı emek, çoğu zaman bu ölçekte enjeksiyonlu kalıplamayı elde edilemez hale getirir. Bununla birlikte, metalden kalıpları işlemenin alternatifleri vardır. Prototipleme ve düşük hacimli üretim için enjeksiyon kalıpları üretmek için kurum içi 3D baskıdan yararlanmak, metal kalıplara kıyasla maliyeti ve zamanı önemli ölçüde azaltır.

Eklemeli imalat teknolojileri, enjeksiyon kalıplarını hızlı ve düşük maliyetle üretmek için güçlü bir çözümdür. Çok sınırlı ekipman gerektirir, bu arada diğer yüksek değerli görevler için CNC zamanından ve yetenekli operatörlerden tasarruf sağlar. Üreticiler, kalıbı oluşturmak için kurum içi 3D baskının hızından ve esnekliğinden ya da bu hizmeti alarak faydalanabilir ve birkaç gün içinde yaygın termoplastiklerden bir dizi ünite teslim etmek için bunu enjeksiyon kalıplamanın üretim gücüyle birleştirebilir. Geleneksel olarak üretilmesi zor olan karmaşık kalıp şekillerine bile ulaşabilirler ve hem masaüstü hem de endüstriyel kalıplama makinelerinde kullanılabilirler, bu da geliştirme ekiplerinin daha yenilikçi olmasını sağlar. Ayrıca, ürün geliştirme, tasarım üzerinde yineleme yapma ve sert takımlara yatırım yapmadan önce son kullanım malzemesini test etme yeteneğinden yararlanır.

3B baskı kalıpları, uygun şekilde kullanıldığında bu avantajları sunabilse de, yine de dikkat edilmesi gereken bazı sınırlamalar vardır. 3B baskı polimer kalıbından işlenmiş metalik bir kalıpla aynı performansı beklememeliyiz. Kritik boyutların karşılanması daha zordur, plastikte termal transfer daha yavaş gerçekleştiği için soğuma süresi daha uzundur ve baskılı kalıplar ısı ve basınç altında daha kolay kırılabilir. Bununla birlikte, sektördeki şirketler, kısa vadeli enjeksiyon kalıplama iş akışlarına 3B baskılı kalıpları uygulamaya devam ediyor ve bu da onların yüzlerce ila binlerce parçayı hızla üretmelerini sağlıyor. Son kullanım malzemeleriyle işlevsel prototipler tasarlamaktan, pilot üretim sırasında parça imal etmekten veya düşük hacimli veya özel son kullanım parçaları üretmekten,3B baskı enjeksiyon kalıpları, sınırlı miktarlarda parça üretmenin uygun maliyetli ve hızlı bir yoludur.

Stereolitografi (SLA) 3D baskı teknolojisi, kalıplama için mükemmel bir seçimdir. Kalıbın son parçaya aktarılacağı ve aynı zamanda kalıptan çıkarmayı kolaylaştıran pürüzsüz bir yüzey kalitesi ve yüksek hassasiyet ile karakterize edilir. Stereolitografi ile üretilen 3B baskılar, tamamen yoğun ve izotropik olacak şekilde kimyasal olarak birleştirilir ve kaynaşmış biriktirme modelleme (FDM) 3D baskı ile mümkün olmayan bir kalitede fonksiyonel kalıplar üretir . Formlabs tarafından sunulanlar gibi masaüstü SLA yazıcıları , uygulanması, çalıştırılması ve bakımı kolay olduğu için herhangi bir enjeksiyon kalıplama iş akışına sorunsuz bir şekilde entegre edilebilir.

Yaklaşık 750 ila 10.000 parçalık orta hacimli üretime bir alternatif olarak, alüminyumdan kalıpların işlenmesi, kalıp imalatıyla ilgili sabit maliyetleri de azaltabilir. Alüminyumun işlenmesi çelikten beş ila on kat daha hızlıdır ve takımlarda daha az aşınmaya neden olur, bu da daha kısa teslim süreleri ve daha düşük maliyetler anlamına gelir. Alüminyum ayrıca ısıyı çelikten daha hızlı iletir, bu da soğutma kanallarına daha az ihtiyaç duyulmasını sağlar ve üreticilerin kısa çevrim sürelerini korurken kalıp tasarımlarını basitleştirmelerine olanak tanır.

Özetlemek gerekirse, üretim hacmine bağlı olarak en verimli süreç ve parça başına en düşük maliyetle sonuçlanan farklı enjeksiyon kalıplama yöntemlerine ve kalıp türlerine genel bir bakalım.

Orjinal içeriğe buradan ulaşabilirsiniz.

Düşük Hacimli Enjeksiyon Kalıplama için İş Akışı

Seçtiğiniz CAD yazılımında parçanız için kalıbı tasarlayın. Eklemeli imalat ve enjeksiyon kalıp tasarımı için ortak tasarım kurallarına uyun olarak tasarladığınız kalıbınızı bizlere yollayın. Eklemeli imalat teknolojisi ile uygun olan malzeme ve teknoloji seçimi yaparak sizin için üretelim.

Yüksek basınçlara karşı destek sağlamak ve baskılı kalıbınızın ömrünü uzatmak için baskılı kalıbı standart bir metal çerçeve veya bir ana ünite kalıbı içine yerleştirmeniz önerilir. 3D baskılı kalıbı metal çerçevenin içine dikkatlice monte edin. Gerektiğinde ejektör pimleri, ek parçalar, yan hareketli parçalar ve diğer bileşenleri ekleyin. Montajlı kalıbı enjeksiyon kalıplama makinenize takın.

Plastik peletleri yerleştirin, gerekli ayarları girin ve üretime başlayın. Özellikle baskılı kalıp metal bir çerçeve ile korunmuyorsa, daha düşük bir sıkıştırma kuvveti önerilir.
TPE, PP, PE, ABS, POM, ASA, PA, PC veya TPU gibi 3D baskılı kalıplarla çok çeşitli termoplastikler enjekte edilebilir.

Parça geometrisi, plastik seçimi, enjeksiyon sıcaklıkları ve basınçları ve diğer parametreler dahil olmak üzere birçok faktör rol oynadığı için ideal proses koşullarınızı belirlemek birkaç çekim gerektirebilir.
Enjeksiyon basıncını ve sıcaklığını mümkün olduğunca azaltın.

Formlabs kullanıcıları genellikle tek bir baskılı kalıpla TPE, PP ve PE gibi işlenmesi kolay plastiklere 250°C'ye kadar sıcaklıklarda 100'lerce parça enjekte ediyor. PA veya PC gibi daha yüksek enjeksiyon sıcaklığı gerektiren plastiklerde, 3D baskılı kalıbın ömrü daha kısa olabilir.

Polimer baskılı bir kalıbın soğuma süresi metal bir kalıba göre daha uzundur, çünkü termal transfer plastikte metalden daha yavaş gerçekleşir. Bu nedenle, baskılı kalıbınıza soğutma kanalları eklemek genellikle önerilmez.

Bunun yerine, kalıbı soğutmak için basınçlı hava uygulanarak veya değiştirilebilir yığınlar kullanılarak soğutma hızlandırılabilir.
Parçayı, ejektör pimleri ile manuel veya otomatik olarak kalıptan çıkarın. Yüksek viskoziteli termoplastikler için bir ayırıcı madde uygulayın. Kalıp ayırıcılar yaygın olarak bulunur ve Slide veya Sprayon ürünleri gibi silikon kalıp ayırıcılar Formlabs Resinleri ile uyumludur.

Orjinal içeriğe buradan ulaşabilirsiniz. Kaynakça.

İş akışınıza hizmetlerimizi dahil etmek için hemen bizimle iletişime geçin.

Çalıştığımız birçok proje, proje sahipleri tarafından paylaşılması istenmemekte ve gizlik anlaşmalarıyla korunmaktadır. Blog sayfamızda yer alan ve alacak olan vaka çalışmaları proje sahipleri tarafından paylaşılmasına izin verilmiştir. Vaka çalışmaları blog yazısı Relen Mühendislik ‘e aittir. Tüm hakkı saklıdır.