Moldes para imprimir k - cómo se puede usar la impresión 3D para crear rápidamente prototipos

Los moldes para imprimir k es un ejemplo de cómo la impresión 3D se puede usar para crear rápidamente prototipos para una amplia gama de aplicaciones. El proceso puede reducir significativamente el tiempo y el costo en comparación con los métodos tradicionales.

Un desafío clave en la fabricación de moldes para imprimir es el puente de espacios entre los canales adyacentes. Esto depende en gran medida de la irradiación, el tiempo de exposición y la reactividad de las resinas.

Material

El material es un compuesto de un núcleo de policarbonato y polipropileno. El resultado es un plástico rígido y duradero que se ha promocionado como la próxima generación en la creación de moho por personas como Sandvik, que afirma que ahora puede hacer moldes complejos que resistirán las demandas del piso moderno de la fábrica. El material también es un excelente candidato para un resurgimiento en la producción de prototipos y piezas de bajo volumen.

Lo más impresionante de este compuesto es que se puede usar en una variedad de aplicaciones que serían demasiado complejas o que requieren mucho tiempo para intentar con herramientas tradicionales como máquinas de fabricación de moho y máquinas de moldeo por inyección. El material también es liviano y dúctil y tiene un tiempo de entrega muy corto para la creación de prototipos. Una ventaja clave de este material es que se puede utilizar para crear una variedad de piezas pequeñas y componentes, como conectores, accesorios, rodamientos, sellos y juntas, lo que reduce el costo y el tiempo para comercializar.

La mejor manera de comenzar es elegir una resina adecuada que coincida con su aplicación prevista y el método más eficiente para hacer el trabajo es utilizar un buen método de mezcla y vertido de la antigua moda. Si este es el caso, asegúrese de utilizar un embudo de alta calidad y resistente para evitar el desastre asociado con tirar una mezcla brumosa. Lo más importante para recordar es echar un vistazo a su producto terminado y asegurarse de que se haya logrado el mejor acabado posible.

Capas

Cuando se imprime 3D, es importante considerar los parámetros que influyen en la calidad de impresión. Estos incluyen la altura de la capa, el diámetro de la boquilla y el ancho de extrusión. Estos parámetros se pueden ajustar de varias maneras y pueden ayudar a diferenciar entre diferentes tipos de piezas.

Por ejemplo, es posible usar una boquilla de diámetro pequeño para lograr detalles más finos sobre los ejes X e Y, mientras usa una boquilla más grande para velocidades de impresión más rápidas. Pero también es posible elegir una combinación de ambos parámetros, lo que puede conducir a reducciones significativas en el tiempo de impresión general.

El diámetro de la boquilla no es tan conocido como los otros parámetros de impresión, pero juega un papel en la determinación de qué materiales se pueden usar en impresoras 3D. Por esta razón, se recomienda que los usuarios aprendan a usar una amplia gama de boquillas para obtener los mejores resultados para sus necesidades de impresión 3D.

Otro factor importante a considerar al diseñar moldes para la impresión 3D es la sensibilidad del material a la degradación térmica. Este proceso ocurre cuando se aplican grandes fuerzas al objeto impreso que resulta en un aumento de temperatura que causa una deformación hasta la rotura.

Por esta razón, es preferible elegir un material que resista tales cambios en la temperatura. Este es el caso con la mayoría de los materiales termoplásticos que son adecuados para su uso en moldes.

Para probar esto, se colocaron termopares en el molde a lo largo de las líneas de separación y en ranuras prefabricadas a diferentes distancias de la cavidad de fundición. Los datos se recopilaron antes, durante y después de verter. Además, los perfiles de temperatura se simularon en Magmasoft (R), una herramienta de simulación de ingeniería.

Este enfoque permite a los usuarios controlar con mayor precisión la colocación de termopares, lo que puede conducir a reducciones significativas en el tiempo de impresión total. Además, permite a los usuarios analizar y optimizar mejor el diseño de sus moldes.

Finalmente, es esencial tener en cuenta la fidelidad de la cera positiva que se obtendrá de los moldes. Entre los materiales termoplásticos probados, el que produjo la reproducción más completa de los detalles fue el pensamiento del PLA.

Orientación

Los moldes y los moldes son un proceso complicado y que requiere mucho tiempo. Ya sea para prototipos, piezas de metal, joyas, o pastel, toman habilidades y precisión. Cometir un error durante el proceso de producción podría conducir a una falla costosa o material desperdiciado. Es por eso que muchos profesionales en la industria están aprovechando la impresión 3D para producir patrones y moldes únicos, lo que puede ahorrar tiempo y dinero en el desarrollo, y aumentar la velocidad de producción.

La mejor posición y orientación para adoptar durante el proceso de impresión es muy importante, ya que puede mejorar significativamente la calidad y el producto terminado. El primer paso del proceso es elegir el material más adecuado para el proyecto y luego realizar una investigación sobre la mejor posición de impresión y orientación.

Después de seleccionar los materiales más apropiados y la posición de impresión óptima, se imprimieron seis moldes idénticos en filamento PLA en tres ángulos diferentes a la plataforma de impresión: 0O (horizontal), 45o y 90o. El ángulo 0O proporcionó menos calidad en los detalles de algunas áreas y los moldes en este ángulo eran más difíciles de desmantelar sin dejar marcas.

Por otro lado, el ángulo a 45o produjo buenos resultados en general y los tiempos de impresión fueron casi idénticos a los logrados con la posición horizontal. Por otro lado, los moldes con un ángulo de 90o produjeron irregularidades en los acabados finales y tardaron más en imprimir que los de las otras posiciones.

En este caso, el uso de un complemento orientado al vértice se volvió esencial para lograr una unión perfectamente unida entre las dos superficies de cada fragmento de moho. Además, un diseño virtual hizo posible analizar con precisión el nivel, la posición y la profundidad de cada fragmento para garantizar una construcción confiable y precisa de la réplica.

Para este proyecto, el diseño del molde se basó en un muestreo de tiburones y una colección de datos de microscopía de dentículos de piel de tiburón. La densidad y la morfología de los dentículos se determinaron utilizando microscopía electrónica de barrido o microtomografía de rayos X, dependiendo del tipo de datos utilizados. Luego, estos datos se tradujeron en un modelo 3D y se usaron para crear un molde con un patrón de relleno de 0DEG/90 grados que se fabricó en ácido poliláctico (PLA) a una altura de capa de 54 micras.

Impresión

Varios parámetros tienen una influencia directa en la calidad de la pieza producida en la impresión 3D. Durante el proceso de impresión, no solo la orientación de compilación y el grosor de la capa tienen un impacto en el producto final, sino también en el ancho de extrusión, el porcentaje de relleno y el ángulo de trama.

Por ejemplo, Sylatech, una empresa basada en Praga que produce insertos complejos para los sistemas de automatización de ferrocarril, utiliza impresoras 3D para fabricar prototipos y eventualmente crear moldes para el acero de fundición. Esto ahorra tiempo, dinero y garantiza una repetibilidad perfecta. Además, los prototipos impresos en 3D tienen menos probabilidades de romper o deformar en el entorno de producción.

Otra compañía que utiliza la impresión 3D para prototipos y luego finalmente crea moldes es Siemens, una potencia de fabricación industrial que fabrica componentes de trenes. Su negocio de automatización ferroviaria utiliza impresoras Ultimaker para piezas de uso final de impresión 3D en sus divisiones de movilidad y logística.

Es importante tener en cuenta que cuando un molde está hecho de plásticos, las propiedades mecánicas se alteran por la degradación térmica hasta que se rompe. Esta alteración puede ser causada por una serie de factores, como el tipo y la cantidad de presiones que se aplican en el material.

Por esta razón, es esencial elegir un termoplástico que sea resistente a las fuerzas generadas por el proceso de moldeo por inyección. De esta manera, el molde puede soportar una gran cantidad de carreras y puede repararse si es necesario.