मोल्ड निर्माण में धातु 3डी प्रिंटिंग का उपयोग करने के मुख्य लाभ क्या हैं?

1. डिज़ाइन सीमाओं को तोड़ना: मुक्त रूप में जटिल संरचनाएं बनाना
घटिया प्रसंस्करण का "सामग्री हटाने" का तर्क पारंपरिक मोल्ड निर्माण को सीमित करता है। जटिल आंतरिक प्रवाह चैनल, असमान सतहों और अन्य संरचनाओं को बनाना कठिन हो सकता है, या इसके लिए कई हिस्सों को एक साथ रखने की आवश्यकता हो सकती है, जिससे लागत बढ़ जाती है और विश्वसनीयता कम हो जाती है। मेटल 3डी प्रिंटिंग की "परत दर परत स्टैकिंग" विशेषता इस बाधा को पूरी तरह से खारिज कर देती है। इसके मुख्य लाभ हैं:
एक अनुरूप शीतलन जल चैनल का डिज़ाइन: लेजर पाउडर बेड मेल्टिंग (एलपीबीएफ) तकनीक के साथ, सर्पिल, जाल, या बायोमिमेटिक फ्लो चैनल ज्यामिति जो मोल्ड गुहा के खिलाफ कसकर फिट होते हैं, सीधे उत्पादित किए जा सकते हैं। उदाहरण के लिए, ऑस्ट्रेलिया में कॉनफ्लक्स टेक्नोलॉजी ने एयरोस्पेस क्षेत्र के लिए एक 3डी मुद्रित हीट एक्सचेंजर बनाया है, जिसकी दीवारें अंदर से केवल 0.3 मिमी मोटी हैं। पिछले डिज़ाइनों की तुलना में, हीट एक्सचेंज दक्षता 40% बढ़ जाती है और दबाव ड्रॉप 25% कम हो जाता है।
एकीकृत हॉट नोजल निर्माण: पारंपरिक हॉट नोजल को कई हिस्सों से एक साथ रखने की आवश्यकता होती है। मेटल 3डी प्रिंटिंग हॉट नोजल बॉडी, हीटिंग एलिमेंट स्लॉट और फ्लो चैनल सभी एक साथ बना सकती है। यह अंतराल और टूट-फूट को कम करता है जो तब होता है जब हिस्से गर्मी के कारण फैलते और सिकुड़ते हैं, और यह इंजेक्शन प्रक्रिया को अधिक स्थिर भी बनाता है।
जटिल पैटर्न मोल्ड: रबर टायर मोल्ड पैटर्न ब्लॉक और जूते के सोल पैटर्न मोल्ड जैसे पारंपरिक तरीकों से सूक्ष्म पैमाने पर जटिल संरचनाएं बनाना कठिन है। मेटल 3डी प्रिंटिंग उच्च परिशुद्धता स्पॉट नियंत्रण (जैसे माइक्रो स्केल एलपीबीएफ प्रक्रिया, जिसका स्पॉट व्यास केवल 20 माइक्रोन है) और सतह खुरदरापन रा मान 0.8 माइक्रोन जितना कम का उपयोग करके असमर्थित प्रिंटिंग कर सकता है। इससे बाद में पॉलिश करने की आवश्यकता कम हो जाती है।
2. विनिर्माण चक्र को छोटा करना: सप्ताहों से 48 घंटे तक
पारंपरिक सांचे बनाने में दस से अधिक चरण लगते हैं, जैसे सांचे को डिजाइन करना, सीएनसी मशीनिंग, गर्मी उपचार, संयोजन और समस्या निवारण। पूरी प्रक्रिया में सप्ताह या महीने भी लग सकते हैं। मेटल 3डी प्रिंटिंग का "उत्पादन के रूप में डिजाइन" मॉडल 3डी मॉडलिंग, स्लाइसिंग प्रोसेसिंग, प्रिंटिंग मोल्डिंग और पोस्ट प्रोसेसिंग को शामिल करके प्रक्रिया को आसान बनाता है। इससे उत्पाद वितरित करने में लगने वाला समय कम हो जाता है।
रैपिड प्रोटोटाइप का सत्यापन: एक निश्चित कार पार्ट्स निर्माता ने एक कठिन इंजेक्शन मोल्ड बनाने में लगने वाले समय को 15 दिन से घटाकर 3 दिन करने के लिए मेटल 3डी प्रिंटिंग का उपयोग करना शुरू कर दिया है, जिससे नए उत्पाद बनाने की प्रक्रिया तेज हो जाती है।
छोटे पैमाने पर कस्टम उत्पादन: मेटल 3डी प्रिंटिंग का उपयोग उच्च श्रेणी की कस्टम कारों के लिए आंतरिक धातु के हिस्से या रेसिंग कारों के लिए विशेष ट्रांसमिशन पार्ट्स बनाने के लिए किया जा सकता है। इसमें किसी सांचे को खोलने की आवश्यकता नहीं होती है, जिससे पारंपरिक तरीकों की तुलना में प्रत्येक टुकड़े की लागत 30% कम हो जाती है और डिज़ाइन को बार-बार बदलना आसान हो जाता है।
आपातकालीन रखरखाव प्रतिक्रिया: ऊर्जा उपकरण क्षेत्र में, एक निश्चित कंपनी ने 48 घंटे से भी कम समय में उच्च तापमान वाले मिश्र धातु पंप वॉल्यूट को ठीक करने के लिए धातु 3डी प्रिंटिंग तकनीक का उपयोग किया, जिससे उपकरण बंद होने से होने वाले नुकसान को रोका जा सके।
3. शीतलन प्रदर्शन को अनुकूलित करके उपज और उत्पादन क्षमता में सुधार करें।
इंजेक्शन मोल्ड किए गए भागों की गुणवत्ता मोल्ड शीतलन प्रणाली से बहुत प्रभावित होती है। अपनी सीमित व्यवस्था के कारण, पारंपरिक स्ट्रेट होल कूलिंग चैनल असंगत मोल्ड तापमान का कारण बन सकते हैं, जिससे उत्पाद के झुकने और विरूपण सहित समस्याएं हो सकती हैं। धातु 3डी प्रिंटिंग के लिए अनुरूप शीतलन विधि तीन मुख्य तरीकों से प्रदर्शन में बड़ा सुधार करती है:
बायोमिमेटिक फ्लो चैनल डिज़ाइन यह सुनिश्चित करता है कि ठंडा पानी समान रूप से मोल्ड गुहा को कवर करता है, जो तापमान क्षेत्र को एक समान रखता है। एक निश्चित इलेक्ट्रिकल कनेक्टर मोल्ड में 3डी प्रिंटेड कंफर्मल वॉटर चैनल का उपयोग करने के बाद उत्पाद की वारपेज दर 0.8% से घटकर 0.2% हो गई और इसकी उपज दर 99.5% हो गई।
झोंग्रुई टेक्नोलॉजी ने मोल्डिंग चक्र को छोटा करने के लिए एक घरेलू उपकरण कंपनी के लिए एक एयर कंडीशनिंग शेल मोल्ड बनाया। कूलिंग चैनल की व्यवस्था में सुधार करके, इंजेक्शन मोल्डिंग चक्र 45 सेकंड से 30 सेकंड तक चला गया, और एक उपकरण की वार्षिक विनिर्माण क्षमता 120,000 टुकड़ों तक बढ़ गई।
कम ऊर्जा उपयोग: सिंगापुर में CoolestDC ने एक एकीकृत सीमलेस डिज़ाइन के साथ 3डी मुद्रित लिक्विड कूल्ड प्लेट का उत्पादन किया जो सामान्य ब्रेज़्ड लिक्विड कूल्ड प्लेटों की तुलना में 15% कम ऊर्जा का उपयोग करता है और लीक होने की कोई संभावना नहीं है।
4. हल्का डिज़ाइन: सामग्री और शिपिंग पर पैसे बचाता है
मोल्ड के वजन का प्रसंस्करण में उपयोग की जाने वाली ऊर्जा की मात्रा, शिपिंग की लागत और काम करते समय सुरक्षा पर सीधा प्रभाव पड़ता है। मेटल 3डी प्रिंटिंग में टोपोलॉजी अनुकूलन तकनीक संरचना को मजबूत रखते हुए अधिकांश सामग्री को हटा सकती है।
एक विशिष्ट डाई {{0} कास्टिंग मोल्ड एक 3 डी {{2} मुद्रित डायमंड जाली समर्थन संरचना का उपयोग करता है जो इसे 35% हल्का और 20% लंबा {{5} टिकाऊ बनाता है।
मॉड्यूलर डिज़ाइन: मुद्रण के लिए बड़े साँचे को छोटे, हल्के मॉड्यूल में तोड़ा जा सकता है। फिर इन मॉड्यूलों को एक टुकड़े के परिवहन के जोखिम को कम करने के लिए यांत्रिक कनेक्शन का उपयोग करके एक साथ रखा जा सकता है। उदाहरण के लिए, पवन ऊर्जा उपकरण बनाने वाली एक कंपनी ने 2{3}}मीटर-व्यास वाले ब्लेड के एक सांचे को 8 टुकड़ों में काट दिया, जिससे शिपिंग लागत में 40% की कटौती हुई।
कार्यात्मक एकीकरण: मेटल 3डी प्रिंटिंग कूलिंग चैनल, इजेक्टर पिन, एग्जॉस्ट स्लॉट और अन्य कार्यात्मक घटकों को जोड़ सकती है, जो एक मोल्ड के लिए आवश्यक भागों की मात्रा में कटौती करती है। एकीकृत डिज़ाइन ने एक निश्चित कार बम्पर मोल्ड में भागों की संख्या को 127 से घटाकर 38 कर दिया है, और उन्हें एक साथ रखने में लगने वाले समय में 70% की कटौती की गई है।
5. सामग्री अनुकूलता: उच्च प्रदर्शन वाली धातुओं और मिश्रित सामग्रियों के साथ काम करता है
पारंपरिक मोल्ड बनाने में ज्यादातर मोल्ड स्टील और एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं का उपयोग किया जाता है, लेकिन धातु 3डी प्रिंटिंग में बहुत कठोर वातावरण में काम करने के लिए टाइटेनियम मिश्र धातु, उच्च तापमान मिश्र धातु और तांबे मिश्र धातु जैसी अनूठी सामग्रियों का उपयोग किया जा सकता है।
एयरोस्पेस क्षेत्र में एक निश्चित टरबाइन इंजन निर्माता वायु प्रवाह मार्ग के डिजाइन को बेहतर बनाने के लिए 3डी मुद्रित टाइटेनियम मिश्र धातु विलेय का उपयोग करता है। इससे जोर का अनुपात {{2} से {{3} वजन का अनुपात 5% अधिक हो जाता है और तापमान प्रतिरोध 600 डिग्री तक हो जाता है।
एक परमाणु ऊर्जा कंपनी 10 एमपीए और 550 डिग्री पर 100,000 रिसाव मुक्त चक्र प्राप्त करने के लिए ऊर्जा उपकरण क्षेत्र में 3डी मुद्रित निकल {{1}आधारित उच्च तापमान मिश्र धातु वाल्व का उपयोग करती है। ये वाल्व मानक कास्टिंग की तुलना में तीन गुना अधिक समय तक चलते हैं।
माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स गर्मी अपव्यय: एक डेटा सेंटर सेवा प्रदाता 398W/(m · K) की तापीय चालकता के साथ 3डी - मुद्रित तांबा मिश्र धातु तरल - ठंडा मॉड्यूल नियोजित करता है। यह एल्यूमीनियम मॉड्यूल की तुलना में गर्मी अपव्यय को 60% अधिक कुशल बनाता है।