研究所採用自由曲面注塑技術,提供複雜金屬零件的快速成型
Fraunhofer IFAM
Fraunhofer IFAM是著名的FraunhoferSociety的一個研究所,是金屬注射成型(MIM)領域公認的領導者,為航空航太、能源、海事和其他要求苛刻的行業的公司提供服務。為了支持對新應用程式的研究,同時降低交付週期和成本,Fraunhofer最近決定實施由Nexa3D的XiP Desktop 3D印表機和LSPc®技術支持的自由形式注塑(FIM)工藝。該平臺使製造商能夠在投資傳統金屬工具之前,快速、經濟高效地對複雜的注塑零件進行原型設計。
挑戰
金屬注塑模具的生產成本高且耗時
在金屬注射成型(MIM)中,將金屬粉末與塑膠粘合劑混合以產生原料,然後將其注射到金屬模具中。原料的研磨性對工具的品質提出了很高的要求,而MIM工藝的複雜性通常導致需要多次迭代。Fraunhofer希望為公司提供一條快速、經濟高效地測試新概念的途徑,並轉向Nexa3D和Freeform注塑來提供解決方案。
“Freeform注塑為我們提供了完美的工具,以支持創新公司測試新概念和材料。”
–Sebastian Hein,Fraunhofer IFAM
顧客
Fraunhofer IFAM
工業
合同研究與創新
產品
XiP臺式3D印表機
脫模站
xMOLD 3D列印工具樹脂
應用
3D列印注塑模具
優勢
-- 能夠在10天或更短時間內提供原型金屬零件
-- 顯著降低原型工具成本
-- 增加了設計自由度
-- 去風險發展,創新
解決方案
使用xMOLD樹脂和Freeform注塑的3D列印注塑模具
Fraunhofer受到其他使用Freeform注塑的公司的啟發,決定推出XiP臺式3D印表機和xMOLD樹脂。這種緊湊的平臺是MIM中常見的產品尺寸範圍內列印模具的理想解決方案,xMOLD工具樹脂在高性能材料的成型方面有著良好的記錄。
利益
為複雜金屬零件提供2周的設計週期
通過使用Nexa3D的XiP 3D印表機和xMOLD材料採用FIM流程,Fraunhofer IFAM團隊為其客戶帶來了許多好處。
快速成型:FIM使Fraunhofer能夠快速成型MIM零件,用於客戶演示和驗證測試。FIM零件的材料特性已被證明與傳統鋼制工具生產的材料特性非常匹配,確保了準確的性能評估。
時間和成本節約:職能指令手冊允許Fraunhofer IFAM顯著減少試生產所需的時間和成本。XiP印表機的卓越速度允許當天列印和注射,同時與傳統的試點工具相比,成本和時間節省超過75%。
降低開發和創新風險:Fraunhofer IFAM已經證明FIM與巴斯夫的金標準Catamold原料相容,使客戶能夠使用特性良好的材料進行開發和創新。
客戶影響
演示了用於複雜設計的原型MIM
金屬注射成型由於缺乏原型選擇而受到影響。傳統的基於AM的方法,無論是基於粉末還是基於粘合劑,都不能用於評估脫模和燒結過程中的流動路徑、模具內應力模式或成型零件的翹曲。因此,注塑機在想要驗證零件設計和工藝參數時,不得不投資於高成本的試驗工具。Fraunhofer IFAM已經完成了第一個專案——圍繞通用電氣噴氣發動機支架建模——展示了Freeform注塑解鎖的簡單性、速度和設計自由度。
Fraunhofer團隊決定採用適用於注塑成型的支架設計,並使用來自巴斯夫的知名現成Catamold 17-4PH原料作為材料。使用XiP印表機單元列印可溶性注塑模具,並使用Arburg 320注塑機完成成型。
該專案確認了Freeform注塑的幾個重要方面:
-- 模具設計時間從幾天縮短到幾個小時,因為模具不必包含分割線、頂針或滑動功能。
-- 測試模具的製造可以在幾天內完成,而不是幾周。
-- 注射成型可以使用標準的注射成型機和原料進行,並提供與傳統金屬注射成型相媲美的材料品質。
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