Tendenza all'applicazione e allo sviluppo della produzione rapida di utensili

Con il miglioramento della qualità della vita delle persone, è aumentata la domanda di vari prodotti e la sostituzione è diventata sempre più frequente. Il metodo tradizionale di produzione degli stampi non è più in grado di soddisfare adeguatamente gli standard di lavorazione del prodotto e l'emergere di stampi rapidi ha risposto a questa esigenza.

Per garantire una produzione di prodotti di alto livello, ridurre gli sprechi di produzione inutili e controllare i costi, è indispensabile promuovere stampi rapidi. Quando si eseguono lavorazioni meccaniche, soprattutto per vari prodotti di grandi dimensioni, la qualità del prodotto finito e il costo di lavorazione hanno un grande impatto.

Produzione stampi

La prototipazione rapida è la base della realizzazione degli stampi. La qualità del prodotto finale è direttamente correlata alla tecnologia, alla qualità, alle prestazioni e al processo di produzione degli stampi. Ha un impatto importante sull’efficienza produttiva dei clienti finali. La capacità di ricerca e sviluppo dei prodotti e dei servizi di produzione di soddisfare le esigenze del mercato è anche uno standard per misurare la competitività sul campo e una condizione per espandere i vantaggi del mercato di fascia medio-alta.

Pertanto, la nuova tecnologia viene incorporata nella progettazione e nel processo nella fase di apertura dello stampo e l'accuratezza e l'efficacia del prodotto sono garantite da calcoli standard. Ora alcuni istituti di ricerca hanno studiato in modo completo la teoria della tecnologia di prototipazione rapida, il software di analisi delle informazioni CAD, i principi relativi all'automazione dello stampo di colata, i metodi pratici e i sistemi di controllo e hanno ottenuto buoni risultati negli ultimi anni.

Molte tecnologie simili alla tecnologia SLA e alla tecnologia LOM sono state studiate e integrate per l'applicazione, e la fusione di produzione è stata gradualmente migliorata e sviluppata verso l'intelligenza e l'automazione.

Gli Stati Uniti hanno sviluppato la tecnologia di prototipazione rapida e i paesi industrialmente sviluppati come il Regno Unito e il Giappone hanno gradualmente iniziato a potenziare la produzione di stampi. L’emergere della tecnologia di prototipazione rapida soddisfa semplicemente le esigenze di sviluppo di questa tendenza.

Sulla base dell'utilizzo di questa tecnologia, vengono formati diversi tipi di metodi per aggiornare la tecnologia, completare il servizio di produzione di prototipi o costruire il processo di produzione di stampi corrispondente per gli utenti e fornire servizi one-stop per più specifiche e linee di produzione, in modo che tutti i tipi di le esigenze nel processo di utilizzo sono pienamente garantite.

Tecnologia di utensili rapidi

La produzione rapida di stampi (abbreviata in RT) è un metodo tecnico chiave per una produzione e una lavorazione più rapida e semplice o per la produzione di stampi basata sul principio della tecnologia di prototipazione rapida. Si tratta di una combinazione tra la tecnologia tradizionale dello stampo e la moderna tecnologia avanzata del processo di apertura dello stampo. L'apertura dello stampo avviene mediante due metodi: realizzazione diretta dello stampo e realizzazione indiretta dello stampo.

Ognuna di queste due categorie ha molti metodi di processo diversi. In base ai requisiti delle specifiche del prodotto, dei requisiti prestazionali e dei requisiti di precisione, è possibile selezionare metodi tecnici appropriati. Il metodo della tecnologia di produzione rapida di stampi della tecnologia di prototipazione rapida adotta generalmente la realizzazione di stampi indiretta. Scegli in base alle diverse specifiche, materiali e prestazioni del prodotto.

Utensileria rapida Dal 20° secolo, la tecnologia di produzione di utensili rapidi è stata in una fase di continua innovazione e sviluppo. I suoi campi di applicazione stanno diventando sempre più estesi. Ora è ampiamente utilizzato in molti aspetti come la produzione di macchinari, vari prodotti dell'industria leggera, apparecchiature mediche, ingegneria civile e ingegneria edile. Il continuo sviluppo e miglioramento della tecnologia di attrezzamento rapido diventerà un metodo ampiamente adottato dal settore manifatturiero aziendale.

Caratteristiche del Rapid Tooling

L’utilizzo dei materiali è particolarmente importante nella moderna produzione industriale. Ridurre i costi è la chiave. Nella produzione, lo stampo dovrebbe ridurre il più possibile gli scarti strutturali e gli scarti di processo del pezzo senza compromettere la qualità del pezzo.

RT può risolvere bene questo problema. Accorciando la distanza tra i passi dell'attrezzaggio rapido, è possibile ridurre gli scarti strutturali ed è possibile fustellare un numero maggiore di pezzi con gli scarti di processo rimanenti, il che farà risparmiare molti materiali e ridurrà i costi per le imprese.

(I) Operatività migliorata

Per rendere il funzionamento semplice e facile per i lavoratori, RT può ridurre notevolmente l'intensità del lavoro e ridurre la probabilità di danni nascosti al prodotto finito. Nella progettazione, è necessario evitare il ribaltamento del materiale in striscia e selezionare una larghezza del materiale in striscia più piccola per aumentare la durata dello stampo e garantire la qualità.

Durante il processo di disposizione del modello, la distanza del passo non può essere progettata per essere troppo breve, altrimenti i pezzi si influenzeranno a vicenda durante la punzonatura, riducendo la precisione. Allo stesso tempo, la distanza del passo non può essere troppo piccola, altrimenti il ​​materiale della striscia si deformerà, appariranno delle bave e la qualità del prodotto finito sarà scarsa.

Il metodo di lavorazione tradizionale è il “metodo di rimozione”, ovvero la rimozione dello strato di metallo in eccesso sul pezzo grezzo e la fusione della forma e della precisione richieste del pezzo secondo i requisiti standard.

La produzione rapida può impedire che il processo causi usura sullo stampo all'esterno del pezzo e prolungare la durata dello stampo.

(II) Migliorare il tasso di utilizzo dei materiali

La tecnologia di produzione rapida può essere modificata in una disposizione del modello di scarto, in una disposizione con un modello di scarto minore e in una disposizione di modello senza scarto. La disposizione del modello di scarto lascia una piccola quantità di sovrapposizione sulla periferia del pezzo fuso in modo che non si influenzino a vicenda durante la punzonatura, garantendo la precisione uniforme del pezzo fuso e prolungandone la durata.

La disposizione con meno scarti fa sì che la larghezza del materiale in strisce rimanga attaccata al bordo del pezzo e la colata presenta sovrapposizioni solo in alcune parti. Le dimensioni e la precisione non sono facili da garantire, ma vengono generati meno rifiuti, il che migliora il tasso di utilizzo dei materiali.

Nessuna disposizione degli scarti non lascerà un margine sul bordo della striscia tra i pezzi, le dimensioni e la precisione del pezzo non possono essere garantite, la durata dello stampo è ridotta, ma vengono generati pochissimi scarti.

Processo rapido di realizzazione degli stampi

Attualmente, l'ambito di utilizzo della realizzazione rapida di stampi è il seguente: produzione di stampi a iniezione, produzione di stampi per stampaggio, produzione di stampi per colata, ecc. I metodi utilizzati possono essere suddivisi in produzione indiretta e produzione diretta. Esistono inoltre tre flussi di processo:

Il primo è la produzione di parti in modalità di produzione in piccoli lotti;

Il secondo è la produzione di parti in modalità di produzione a lotti medi;

Il terzo è la produzione di parti in modalità di produzione in grandi lotti. Esistono metodi diretti e indiretti per la realizzazione rapida di stampi.

(I) Metodo di realizzazione diretta dello stampo

Il metodo di fusione diretta degli stampi utilizzando la tecnologia di prototipazione rapida ha un'elevata precisione dimensionale, tempi di produzione brevi, una struttura delicata e flessibile e un metodo di realizzazione degli stampi di sviluppo molto considerevole. Il materiale può essere trasformato direttamente in stampi convessi e concavi utilizzando il metodo SIS e può essere trasformato in semplici stampi per piastre di colata e stampi per pressofusione di coperture, che possono far sì che la durata di questi stampi raggiunga i mille anni. È molto adatto per prodotti di produzione di prova.

Con lo sviluppo della tecnologia di prototipazione rapida, è possibile utilizzare sempre più materiali per stampi nella tecnologia di prototipazione rapida e le prestazioni dei materiali stanno migliorando sempre di più, il che può essere utilizzato per la produzione di massa. Tuttavia, l'unico inconveniente è che la precisione dei prodotti realizzati dallo stampo non è elevata.

(II) Metodo di stampaggio indiretto

Gli stampi di colata utilizzati nel metodo di stampaggio indiretto sono suddivisi in stampi morbidi, stampi duri e stampi a ponte. Gli stampi morbidi sono realizzati con materiali morbidi. Le proprietà meccaniche vengono regolate regolando la composizione del materiale. Sono adatti per prove colore di piccoli lotti. La produzione di stampi duri è la parte cavità dello stampo metallico. È indurito mediante trattamento termico e utilizza una tecnologia di produzione estremamente elevata. Ha infarto miocardico e competitività più stabili.

È adatto per completare la produzione di massa. Il prezzo e la successiva lavorazione delle due tipologie sono gli stessi, ma esistono differenze nelle modalità di lavorazione e nei tempi di produzione.

Utilizzando le materie prime della tecnologia di produzione di prototipazione rapida come stampo principale, combinate con fusione a pressione di precisione, gomma siliconica, sinterizzazione di polveri e altri metodi di lavorazione, il modello può essere prodotto indirettamente. La tecnologia più importante consiste nell'utilizzare la tecnologia di produzione di prototipazione diretta rapida per realizzare prima un'anima dello stampo in metallo, quindi utilizzare l'anima dello stampo per copiare la cavità dello stampo in metallo corrispondente dell'anima del prodotto.

Di solito, viene prima prodotto uno stampo in gesso o un modello in ceramica, quindi un modello in metallo viene fuso dallo stampo in gesso o dal modello in ceramica. La tecnologia di produzione rapida indiretta di modelli diretti è attualmente la direzione principale della produzione rapida di modelli.

Difficile

Sebbene lo stampaggio rapido sia stato ampiamente utilizzato, presenta ancora dei limiti, principalmente i seguenti problemi:

1. Sebbene il metodo di produzione rapida diretta dello stampo abbia un processo semplice e una produzione efficiente, non può soddisfare i requisiti di alta precisione e lunga durata dello stampo in termini di dimensioni della superficie del prodotto, qualità di precisione, proprietà meccaniche e costo dello stampo.

Il metodo più comunemente utilizzato per la produzione rapida diretta di stampi consiste nell'utilizzare la tecnologia di sinterizzazione laser selettiva per realizzare stampi per fusione di metalli. Gli stampi prodotti con questo processo sono generalmente strutture porose a bassa densità. Per migliorare le prestazioni, è possibile infiltrare metalli a basso punto di fusione (come il rame) per aumentare la precisione dello stampo. Tuttavia, la resistenza di questo tipo di stampo non è elevata e la precisione è difficile da soddisfare i requisiti.

2. La produzione rapida con stampo indiretto è migliore della produzione diretta con stampo rapido sotto molti aspetti e presenta i vantaggi di un basso costo del processo di fusione e di una produzione rapida. Tuttavia, i processi rapidi di produzione di stampi indiretti sono generalmente più numerosi, il che porta direttamente a grandi difficoltà nel controllo della precisione.

In generale, la dimensione del ritiro dei materiali dello stampo prodotti mediante fusione e sinterizzazione di polvere nella produzione indiretta di stampi varia notevolmente e la precisione di fabbricazione dello stampo non è elevata.

Lo stampo di colata dello stampo a spruzzo di metallo ha un'elevata precisione dimensionale, ma ha anche una struttura a fori piccoli, che è difficile da spruzzare, la densità del rivestimento in tessuto non è sufficiente e il guscio duro di metallo prodotto presenta un grande stress interno.

Soluzioni e Tendenze

(I) Utilizzare la tecnologia di sinterizzazione laser diretta del metallo

Il metodo diretto può utilizzare la tecnologia di sinterizzazione laser diretta dei metalli o altri metodi per sinterizzare direttamente la polvere metallica, che può formare direttamente polvere di acciaio inossidabile, leghe resistenti al calore a base di nichel, acciaio per utensili, tungsteno, titanio e altri materiali.

La sinterizzazione diretta della polvere metallica ha bassi costi di produzione, nessun processo di lavorazione e fusione prima e dopo, maggiore precisione di lavorazione, buona qualità superficiale dei dispositivi formati e può essere utilizzata direttamente come campioni di prova dei prodotti.

(II) Selezionare materiali ad alte prestazioni

La soluzione per la produzione indiretta è studiare un materiale di stampaggio con buona stabilità dimensionale e piccolo ritiro e studiare e migliorare il processo di stampaggio indiretto per ridurre il numero di processi e migliorare la precisione degli stampi di colata.

(III) Imparare dalla tecnologia di elaborazione tradizionale

La qualità degli stampi per colata prodotti con la tradizionale tecnologia di lavorazione meccanica è efficacemente garantita, il tempo di adattamento dello stampo è molto lungo e non è facile danneggiarsi. Con il continuo aumento della concorrenza tra i prodotti del mercato, le imprese devono essere in grado di rispondere in qualsiasi momento ai cambiamenti dell'ambiente di mercato e alle esigenze dei clienti, quindi questo tipo di metodo di conversione di lotti medi e piccoli con elevata flessibilità e forte mobilità sarà valutato e utilizzato maggiormente e più ampiamente.

Conclusione

È difficile per gli stampi prodotti con la tecnologia e i processi tradizionali soddisfare la domanda del mercato. Pertanto, la prototipazione rapida può aiutare la ricerca sulla produzione di stampi, in modo che possa svilupparsi nella direzione di alta precisione, lunga durata ed elevata efficienza produttiva nel futuro campo della produzione di stampi.