صب حقن البلاستيك وتكنولوجيا البلاستيك 3D
 |
| صب حقن البلاستيك وتكنولوجيا البلاستيك 3D |
يود بعض المراقبين في صناعة تصنيع البلاستيك ، وخاصة أولئك الذين لديهم اهتمام خاص ، أن تعتقدوا أن الطباعة ثلاثية الأبعاد ستكون زوال صب الحقن. في حين أن هناك بالتأكيد حالات تكون فيها الطباعة ثلاثية الأبعاد منطقية ، إلا أن التقارير الخاصة بموت صب الحقن كانت مبالغ فيها إلى حد كبير.
إن صب حقن البلاستيك هو طريقة مجربة وحقيقية للإنتاج لا تتعرض لخطر الابتعاد في أي وقت قريب. إنها طريقة أساسية يمكن الاعتماد عليها لإنتاج قطع بلاستيكية عالية الجودة. على الرغم من التحسينات الأخيرة في تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد وتلك التي من المحتمل ظهورها في المستقبل ، فإن الحقيقة هي أن أكثر من 80? من الأجزاء البلاستيكية المستخدمة في المنتجات اليوم يجب أن تكون مصبوبة بالحقن.
الإجابة على السؤال ، "أي طريقة التصنيع هي الأفضل من جانبي؟" هو ، "يعتمد الأمر." يعتمد ذلك على المتغيرات مثل الكمية والنوعية والتكلفة.
كمية
وقال ديفيد كاظم ، أستاذ هندسة البلاستيك في جامعة ماساتشوستس لويل ، في ورقة منشورة إن الطباعة ثلاثية الأبعاد منطقية حالياً بالنسبة إلى "وقت الشراء إلى الكمية" الأكثر سريعاً بالنسبة لكمية صغيرة من 50 وحدة أو أقل.
لذلك ، لا تزال عملية التشكيل بالحقن ، بالنسبة لعمليات الإنتاج ، هي أفضل طريقة تصنيع ، خاصة إذا أخذنا بعين الاعتبار وقت الإنتاج الطويل للطباعة ثلاثية الأبعاد مقارنةً بالقولبة بالحقن.
هناك ممارسة "هجينة" ناشئة من 3D الطباعة إدراج الأدوات العفن فقط ، ثم إنتاج الأجزاء مع صب الحقن. بالنسبة لبعض التطبيقات المحدودة ، يمكن استخدام الدالات المطبوعة ثلاثية الأبعاد كقالب اختبار لتطوير المنتج وكميات محدودة للغاية. قد يستمر القالب المطبوع ثلاثي الأبعاد عادةً من 60 إلى 180 قطعة.
نظرت دراسة كازمر في المكان الذي يمكن أن تندرج فيه إدراجات الأدوات المطبوعة ثلاثية الأبعاد في الصورة الكبيرة ، وخلصت إلى أنه لا تزال هناك مشكلات كبيرة في كل من إدراج المعادن (الانتهاء من السطح وتكلفة الماكينة) وإدراج البوليمر (السطح السطحي وكذلك ضعف القوة ونقل الحرارة) .
جودة
واحدة من القيود الرئيسية للطباعة ثلاثية الأبعاد هي عدم القدرة على تصنيع الأجزاء التي لها نفس الخصائص الفيزيائية مثل الأجزاء المصبوبة بالحقن التقليدية. على الرغم من أن عدد المواد المختلفة المتاحة للطباعة ثلاثية الأبعاد يبدو أنه يتزايد باستمرار ، فإنه لا يزال محدودًا مقارنة بجميع المواد البلاستيكية المختلفة التي يمكن تشكيلها. في حين أن النموذج الأولي المطبوع ثلاثي الأبعاد قد يكون مقبولاً لتقييم شكله ، فلا توجد طريقة لاختبار خصائص المادة إذا لم يكن النموذج الأولي الخاص بك هو نفس المادة التي سيكون عليها جزء الإنتاج.
مسألة أخرى تم ذكرها في دراسة كازمر كانت النهاية السطحية. في حين أن السطح النهائي للجزء قد يختلف باختلاف جودة (تكلفة) الطابعة ثلاثية الأبعاد ، فإنه لا يزال غير مطابق للأسطح الملساء التي يمكن الوصول إليها باستخدام قوالب حقن الفولاذ المصقول.
وأخيرا ، ولكن بالتأكيد ليس أقلها في قائمة الاختلافات النوعية ، هي مسألة التسامح. على الرغم من أنه من المتوقع أن تتحسن قدرة الطباعة ثلاثية الأبعاد للاحتفاظ بجزء من التفاوتات الشديدة مع تصميمات العمليات المتقدمة (مثل الطباعة المتوازية) والتحسين ، فإن جودة الجزء الذي يتم تحقيقه في الطباعة ثلاثية الأبعاد تكون أقل مقارنةً بالأجزاء المقولبة.
كلفة
ترتبط التكلفة الإجمالية للجزء المطبوع ثلاثي الأبعاد مقارنة مع الجزء المصبوب بالحقن بالكمية المنتجة ، على افتراض أن مشكلات الجودة المذكورة أعلاه لا تمنع الطباعة ثلاثية الأبعاد كخيار خارج البوابة. في الدراسة التي أُجريت في جامعة لويل ، بلغت تكلفة الطباعة ثلاثية الأبعاد 300 جزء من حجم معين 20 دولارًا لكل منها. وكان سعر قطعة من حقن صب مليون وحدة من هذا القبيل مع قالب الصلب فقط 1.13 دولار لكل منهما.
عامل التكلفة آخر للنظر هو أن يرتبط مع تغيير التصميم في مرحلة النماذج. في الطباعة ثلاثية الأبعاد ، لا توجد تكلفة لتعديل قالب لتكرار النموذج. يتم إجراء تغييرات التصميم ببساطة على نموذج CAD.
في إطار التشكيل بالحقن ، يكون من السهل عادة صنع تغييرات التصميم مع القالب الفولاذي وغير المكلفة نسبياً ، ولكن مع أدوات تشكيل الألومنيوم ، قد يتطلب تغيير التصميم حساب كل الأدوات الجديدة.
بالإضافة إلى ذلك ، يتوفر الآن برنامج محاكاة جديد للمساعدة في حل تحديات التشكيل بالحقن في البرامج - وليس من خلال التكرار النمطي المكلِّف والمستهلك للوقت. تختبر قوالب الاختبار في بيئة محاكاة افتراضية عوائق الاتصال وتسمح للمصممين وصانعي النماذج ومنتجي التصنيع بالتعاون بشكل أكثر كفاءة وفعالية ، مع التخلص من الحاجة إلى دورات نموذج أولي وملف العفن.
عندما يتعلق الأمر بالطباعة ثلاثية الأبعاد مقابل قولبة الحقن ، ستصبح أفضل طريقة إنتاج لأجزائك واضحة عندما يمكنك الإجابة عن هذه الأسئلة فيما يتعلق بالكمية المطلوبة والجودة و cos