Reka bentuk saluran penyejukan konform percetakan 3D dan peningkatan kecekapan pengacuan suntikan dalam pembuatan acuan

Keterbatasan penyejukan acuan tradisional

Sistem penyejukan acuan suntikan mempunyai kesan yang menentukan pada kitaran suntikan dan kualiti produk. Penyejukan acuan tradisional menggunakan saluran air lurus, dan saluran penyejukan terbentuk dalam keluli acuan melalui penggerudian. Kaedah ini mudah diproses dan kos rendah, tetapi ia mempunyai batasan yang jelas. Pertama, penyejukan adalah tidak sekata, dan saluran air lurus sukar untuk mengikuti permukaan kompleks, mengakibatkan pengagihan suhu acuan yang tidak rata, menyebabkan ubah bentuk meledingkan, tanda tenggelam dan kecacatan lain. Kedua, kecekapan penyejukan adalah rendah, jarak antara saluran air dan rongga acuan adalah panjang, laluan pemindahan haba adalah panjang, dan masa penyejukan adalah panjang. Yang ketiga ialah reka bentuk adalah terhad. Penggerudian hanya boleh memproses saluran lurus, dan saluran air tidak boleh diatur di kawasan struktur yang kompleks. Keempat ialah kos acuan yang tinggi. Saluran air yang kompleks memerlukan penggerudian berbilang lubang dan menyumbat hujungnya, mengakibatkan kos pemprosesan yang tinggi.

Konsep dan kelebihan saluran penyejukan konformal

Saluran penyejukan konformal merujuk kepada reka bentuk sistem penyejukan di mana bentuk saluran air penyejuk mengikut permukaan melengkung rongga acuan. Dengan mengekalkan saluran air dekat dengan permukaan rongga, penyejukan yang seragam dan cekap boleh dicapai. Kelebihan penyejukan konformal termasuk: penyejukan seragam, jarak konsisten antara saluran air dan rongga, pengagihan suhu acuan seragam, dan kecacatan ubah bentuk yang berkurangan. Kecekapan penyejukan adalah tinggi, masa penyejukan dipendekkan sebanyak 30-50%, dan kapasiti pengacuan suntikan meningkat. Kualiti produk dipertingkatkan, dan penyejukan seragam mengurangkan kecacatan seperti lenturan, tanda sinki, tanda udara, dsb., dan menambah baik penampilan produk dan ketepatan dimensi. Jangka hayat acuan dilanjutkan, dan pengagihan suhu seragam mengurangkan tekanan haba dan mengurangkan risiko keretakan acuan. Kebebasan reka bentuk adalah besar, dan laluan air boleh direka bentuk di kawasan di mana kaedah tradisional tidak boleh diatur.

Pencetakan 3D untuk mengeluarkan acuan penyejukan konformal

Geometri kompleks saluran penyejukan konformal adalah sukar untuk dihasilkan menggunakan kaedah pemprosesan tradisional, dan teknologi pencetakan 3D menyediakan penyelesaian untuk ini. Percetakan 3D logam (SLM/EBM) boleh terus mencetak sisipan acuan dengan saluran penyejukan selaras tanpa mengambil kira sekatan laluan alat pemesinan tradisional. Bahan cetakan acuan yang biasa digunakan termasuk keluli acuan (H13, S136), keluli maraging, tembaga berilium, dll. Selepas mencetak, proses pasca pemprosesan seperti rawatan haba, pemesinan dan penggilapan diperlukan untuk memenuhi keperluan kerja acuan. Kos pencetakan acuan penyejukan konformal adalah lebih tinggi daripada pemprosesan tradisional, tetapi pelaburan boleh dipulihkan dalam masa yang lebih singkat dengan memendekkan kitaran pengacuan suntikan dan meningkatkan kualiti produk. Sesuai untuk aplikasi acuan dengan output tinggi, keperluan kualiti tinggi dan penyejukan yang sukar.

Perkara utama reka bentuk penyejukan konformal

Reka bentuk saluran penyejukan konformal perlu mempertimbangkan secara menyeluruh kesan penyejukan dan kebolehlaksanaan pembuatan. Diameter saluran air biasanya 6-12mm. Jika diameter terlalu besar, isipadu acuan akan meningkat, dan jika diameter terlalu kecil, kapasiti penyejukan akan tidak mencukupi. Jarak antara saluran air dan permukaan rongga biasanya 10-15mm. Terlalu dekat boleh menyebabkan kekuatan acuan tidak mencukupi atau kebocoran penyejuk. Jarak saluran air ditentukan mengikut keperluan penyejukan, biasanya 3-5 kali diameter saluran air. Susun atur saluran air perlu mengambil kira taburan suhu rongga. Kawasan bersuhu tinggi hendaklah disusun padat, dan kawasan bersuhu rendah boleh menjadi jarang. Reka bentuk masuk dan keluar mesti memastikan aliran penyejuk lancar dan mengelakkan sudut mati. Sambungan laluan air perlu mempertimbangkan kemudahan pemprosesan dan pengedap. Semasa reka bentuk, adalah disyorkan untuk menggunakan perisian analisis aliran acuan (seperti Moldflow) untuk melakukan simulasi penyejukan dan mengoptimumkan susun atur saluran air.

Kes aplikasi acuan penyejukan konformal

Acuan penyejukan konformal mempunyai kes penggunaan yang berjaya dalam banyak industri. Dalam industri automotif, ia digunakan untuk menghasilkan bahagian hiasan dalaman dan luaran yang besar dan kompleks, memendekkan kitaran lebih daripada 40% dan mengurangkan ubah bentuk warpage dengan ketara. Dalam industri elektronik, ia digunakan untuk menghasilkan bahagian perumahan berdinding nipis, menyelesaikan masalah tanda sinki dan tanda udara, dan meningkatkan kualiti penampilan produk. Dalam industri perubatan, ia digunakan untuk menghasilkan bahagian peranti perubatan ketepatan, dan ketepatan dimensi dan kualiti permukaan bertambah baik. Dalam industri pembungkusan, ia digunakan untuk menghasilkan bekas berdinding nipis untuk memendekkan kitaran dan meningkatkan kapasiti pengeluaran. Kes menunjukkan bahawa tempoh bayaran balik pelaburan acuan penyejukan konformal biasanya 6-12 bulan, dan faedahnya adalah ketara untuk bahagian volum tinggi. Adalah disyorkan untuk mempertimbangkan penyelesaian penyejukan konformal pada peringkat reka bentuk acuan baharu untuk mencapai keseimbangan optimum antara kos acuan dan kecekapan pengacuan suntikan.