การพิมพ์แบบ 3D เป็นการทดแทนการทำแม่พิมพ์แบบดั้งเดิมหรือไม่?

แม่พิมพ์ที่เรียกว่า 'แม่ของอุตสาหกรรม' แอพลิเคชันที่สามารถสืบย้อนกลับไปสมัยโบราณในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมาด้วยการปฏิวัติของล้อกลิ้งไปข้างหน้าวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอุตสาหกรรมการผลิตแม่พิมพ์เปิดบทใหม่พร้อมกับความก้าวหน้าด้านเทคโนโลยี ได้มีส่วนร่วมอย่างมากในอุตสาหกรรมแปรรูปอย่างไรก็ตามในปัจจุบันอุตสาหกรรมการผลิตแบบดั้งเดิมทั่วโลกยังคงใช้แม่พิมพ์เป็นกำลังการผลิตหลักการพัฒนาแม่พิมพ์ได้รับผลกระทบจากเทคโนโลยีการพิมพ์แบบ 3D

อุตสาหกรรมการผลิตของจีนได้พัฒนาขึ้นอย่างรวดเร็วจาก "การผลิต" จนถึง "การผลิตทางปัญญา" เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการผลิตของจีนเครื่องพิมพ์ 3D สามารถใช้เป็นแม่พิมพ์ การออกแบบและการผลิตให้การสนับสนุนที่มีประสิทธิภาพและต้นทุนต่ำแม้จะมีการพัฒนาเทคโนโลยีการพิมพ์แบบ 3D อย่างรวดเร็วในบางพื้นที่ก็เริ่มทยอยเลิกใช้เทคโนโลยีแม่พิมพ์และสร้างความสัมพันธ์ในการแข่งขันโดยตรง

เป็นที่เข้าใจกันว่าเมื่อเทียบกับเทคโนโลยีการพิมพ์แบบ 3D การผลิตแม่พิมพ์แบบดั้งเดิมต้องใช้ขั้นตอนและกระบวนการต่างๆมากขึ้นและวัฏจักรการผลิตแม่พิมพ์มีความยาวขึ้นเมื่อผู้ผลิตแม่พิมพ์แนะนำผลิตภัณฑ์ใหม่ก่อนที่ตลาดผลิตภัณฑ์ใหม่จะต้องผ่านมาตรฐานสากลที่เข้มงวดและ การรับรองและการรับรองของส่วนประกอบจำนวนมากจะใช้เวลานาน. นี้จะทำให้ผลิตภัณฑ์ใหม่ในตำแหน่งที่เสียเปรียบมากในตลาดที่จะยึดเวลาและฉีด 3D แม่พิมพ์พิมพ์เป็นโซลูชั่นที่มีประสิทธิภาพ. ชไนเดอไฟฟ้าเป็นผู้ผลิตที่รู้จักกันดีจะทำเช่นนั้น ในห้องปฏิบัติการเปิดของพวกเขาใช้เทคโนโลยีการพิมพ์แบบ 3D เพื่อผลิตแม่พิมพ์ฉีดยา

ตามที่บุคลากรที่เกี่ยวข้องไนเดอร์โดยทั่วไปการผลิตแม่พิมพ์ใช้เวลาหลายสัปดาห์ถึงสองเดือนที่ใช้ในการพิมพ์ 3 มิติสามารถจะแล้วเสร็จในเวลาไม่กี่ชั่วโมงแม่พิมพ์ต้นแบบและสามารถปรับเปลี่ยนได้ตามผลการทดสอบทันที. แล้วการฉีดขึ้นรูป ตัวอย่างผลิตภัณฑ์สุดท้ายตัวอย่างผลิตภัณฑ์เหล่านี้สามารถส่งโดยตรงสำหรับการรับรองในขณะที่การผลิตแม่พิมพ์แบบดั้งเดิมอาจยังคงอยู่ในการผลิตแม้กระทั่งก่อนที่จะกำหนดขั้นสุดท้ายของแม่พิมพ์ผลิตภัณฑ์ 3D พิมพ์ได้รับการรับรองทำให้สั้นลงวงจรการพัฒนา

เฉพาะในวงจรการผลิตแม่พิมพ์การพิมพ์ 3 มิติได้รับการผลิตแม่พิมพ์แบบดั้งเดิมมีผลกระทบแน่นอน. อย่างไรก็ตามผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมกล่าวว่าแม้ว่าเทคโนโลยีการพิมพ์ 3D มีวงจรการผลิตสั้นวัตถุดิบสะดวกผลิตภัณฑ์ความดันสม่ำเสมอและประโยชน์อื่น ๆ อีกมากมาย แต่การพิมพ์ 3 มิติ ไม่สมบูรณ์แทนที่วิธีการผลิตแบบดั้งเดิมของแม่พิมพ์เนื่องจากเทคโนโลยีการพิมพ์ 3D ยังคงมีปัญหาในกระบวนการผลิต

ยกตัวอย่างเช่นการพิมพ์ 3 มิติชั้นโดยผลิตภัณฑ์ที่ใช้เทคโนโลยีการประมวลผลชั้นได้แม้ว่านี้จะช่วยลดวงจรการผลิตแม่พิมพ์ แต่ยังนำไปสู่พื้นผิวแม่พิมพ์มีผลเม็ดแม่พิมพ์ก้าวพิมพ์โดยตรงมีปัญหาที่คล้ายกันต้องมีการโพสต์หรือเครื่องจักรกลพ่นทราย การกำจัดของเล็ก ๆ ขอบฟันเหล่านี้. นอกจากนี้หลุมเจาะจะต้องมีค่าน้อยกว่า 1 มม, หรือใหญ่กว่ารูขุมขนต้องคว้านเจาะ, กัดหรือแตะลักษณะกรูต้องการเหล่านี้รักษารองลดลงอย่างมาก 3 มิติ ประโยชน์ความเร็วของแม่พิมพ์การพิมพ์

ขณะเดียวกันเพื่อให้แน่ใจว่าการไหลเวียนที่ดีของคุณสมบัติของวัสดุแม่พิมพ์ฉีดจะต้องร้อนที่มีอุณหภูมิสูงมาก. แม่พิมพ์อลูมิเนียมและเหล็กอยู่ภายใต้ทั่วไป 500F (260 ℃) หรืออุณหภูมิสูงขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการประมวลผลจากพลาสติกที่มีอุณหภูมิสูงเช่น PEEK และ PEI วัสดุที่ หลายพันชิ้นส่วนที่ผลิตจากวัสดุโลหะเป็นเรื่องง่ายในแม่พิมพ์ก่อนแม่พิมพ์การผลิตขั้นสุดท้ายออกจากแม่พิมพ์ยังอาจใช้เป็นการเปลี่ยนแปลง. วัสดุแม่พิมพ์ 3D ใช้ในการผลิตเทคโนโลยีการพิมพ์ทั่วไปแสงหรืออุณหภูมิเรซินซึ่งเป็นที่รักษาให้หายขาดโดยแสงอัลตราไวโอเลตหรือแสงเลเซอร์ แม้เหล่านี้ค่อนข้างแม่พิมพ์พลาสติกแข็ง แต่มันเสียหายภายใต้เงื่อนไขการขี่จักรยานทางความร้อนของการฉีดขึ้นรูปอย่างรวดเร็ว. ในความเป็นจริงภายใต้สภาพแวดล้อมที่ไม่รุนแรงโดยใช้การพิมพ์ 3 มิติตาย 100 ปกติจะน้อยจะล้มเหลวและพลาสติกที่มีอุณหภูมิสูงเช่นพลาสติกหรือสไตรีน. แก้ว เต็มไปด้วยโพลีคาร์บอเนตและพลาสติกทนอุณหภูมิสูงแม้กระทั่งการผลิตเพียงไม่กี่ชิ้นเท่านั้น

นอกจากนี้การใช้งานของแม่พิมพ์การพิมพ์ 3 มิติเป็นเหตุผลที่สำคัญคือต้นทุนต่ำต้นทุนการผลิตระดับเครื่องจักรกลเครื่องมือของมันมักจะ $ 20,000 หรือมากกว่าซึ่งหมายความว่ามี $ 1,000 ในแม่พิมพ์การพิมพ์ที่ค่อนข้างคล้ายกัน. แต่การเปรียบเทียบนี้ไม่ยุติธรรมราพิมพ์ เฉินโดยทั่วไปการประเมินพิจารณาเฉพาะการบริโภคในปัจจุบันของวัสดุและไม่ใช้แรงงานประกอบและติดตั้งระบบหัวฉีดและฮาร์ดแวร์เช่นอลูมิเนียมตาย ProtoLabsd ใช้จ่าย $ 1500 อาจจะใช้ในการผลิตถ้าต้องการการผลิตชิ้นส่วนอื่น ๆ การพิมพ์ 3 มิติโดยใช้แม่พิมพ์ 50-100 ผลิตภัณฑ์ต่อการผลิตจะต้องพิมพ์ใหม่ทดสอบเครื่องประกอบแม่พิมพ์. ในมืออื่น ๆ โดยไม่คำนึงถึงพลาสติกที่ใช้โดยทั่วไปแม่พิมพ์อลูมิเนียมหลังจากการผลิต 10,000 ชิ้นส่วนยังคงทำหน้าที่ได้ดี. ดังนั้นต้นทุนการผลิตใหม่ การพิมพ์ 3 มิติไม่ได้ดีกว่าวิธีการทั่วไปของการผลิตแม่พิมพ์ค่าใช้จ่ายมากขึ้น

นอกจากนี้การออกแบบผลิตภัณฑ์หลักการและการปฏิบัติของการผลิตแม่พิมพ์ฉีดแบบดั้งเดิมที่มีมานานกว่าศตวรรษของประวัติศาสตร์อุตสาหกรรมการศึกษาอย่างละเอียดมากขึ้นเช่นมุมร่างต้องมากกว่าหรือเท่ากับ 5 องศาเพื่อตอบสนองความต้องการของแม่พิมพ์อลูมิเนียมมากที่สุด. 3D ชิ้นส่วนพลาสติกพิมพ์แม่พิมพ์ฉีดกำลังเผชิญความท้าทายจำนวนแม่พิมพ์พลาสติกปลอกตำแหน่งการติดตั้งต้องใช้ความระมัดระวังเป็นพิเศษในการลดความหนาของผนังและเพิ่มแรงกดดันโพรงพิมพ์ 3 มิติ, แม่พิมพ์ (อุณหภูมิสูงโดยเฉพาะอย่างยิ่งการฉีด) ค่อนข้างมาก มีความยืดหยุ่น. การออกแบบที่แตกต่างกันประตูควรหลีกเลี่ยงและจุดอุโมงค์ประตู. ประตูตรงประตูพัดลม, ปีกประตูควรจะเพิ่มขึ้นขนาดปกติ 3 ครั้ง. ไหลทิศทางในรูปแบบของพอลิเมอที่ควรจะพิมพ์ 3 มิติมีความสอดคล้องกับสายการพิมพ์เพื่อหลีกเลี่ยงความหนืดสูงของการบรรจุความดันต่ำและระบบระบายความร้อนสามารถเพิ่มอายุการใช้งานของแม่พิมพ์ไปบ้าง แต่ไม่ได้ลดจำนวนการพิมพ์วงจรแม่พิมพ์ที่เป็นความสามารถในการระบายความร้อนไม่เป็นพิมพ์แม่พิมพ์อลูมิเนียมแม่พิมพ์ 3D หรือเหล็กให้ดี

สรุปได้ว่าเทคโนโลยีการพิมพ์แบบ 3D จะไม่เปลี่ยนรูปแบบการผลิตแม่พิมพ์แบบเดิมเนื่องจากแม่พิมพ์การพิมพ์แบบ 3D มีข้อบกพร่องบางอย่างในแง่ของคุณภาพผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปต้นทุนผลิตภัณฑ์และการออกแบบแม่พิมพ์เมื่อเปรียบเทียบกับการผลิตแม่พิมพ์แบบดั้งเดิมนอกจากนี้การพิมพ์แบบ 3D นอกจากนี้ยังไม่เหมาะสำหรับการผลิตขนาดใหญ่ต้นทุนต่อหน่วยของการผลิตและการผลิต 10,000 ชิ้นนั้นใกล้เคียงกันและเวลาในการพิมพ์แบบ 3D จะนานกว่าด้วยเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติในปัจจุบันสามารถผลิตแม่พิมพ์ที่มีความแน่นสำหรับรอบการผลิตขนาดเล็กในปริมาณมากเท่านั้น การผลิตยังขึ้นอยู่กับการผลิตแม่พิมพ์แบบดั้งเดิม