برای درک بهتر این موضوع که قالب تزریق چاپ سه بعدی چیست، اساس کار قالب گیری تزریقی را شرح می دهم.
قالب گیری تزریقی یکی از رایج ترین فرآیندهای تولید در صنعت پلاستیک می باشد. در این روش پلاستیک مذاب به داخل قالب تزریق می شود و پس از سرد شدن و سفت شدن قالب باز می شود و قطعه پلاستیکی خارج می شود.
دلیل استفاده از چاپگر سه بعدی
قالب های تزریقی بلوک هایی با حفره های مختلف هستند، که این حفره ها تعین کننده اشکال مختلف می باشند. در روش های سنتی این قالب ها توسط ماشین های فرز و CNC طراحی و ساخت می شوند، که این روش ها بسیار گران قیمت هستند.
از آنجا که قالب ها معمولا از فلزاتی مانند فولاد و آلومینیوم ساخته می شوند، تولید آنها بسیار دشوار است. در عوض
قالب های تزریق چاپ سه بعدی گزینه ای بسیار ارزان تر و انعطاف پذیرتر هستند.
فرآیند چاپ
- قالب های تزریق پلاستیک همانند دیگر مدل های چاپ مراحل زیر را دنبال می کنند:
- ابتدا قالب تزریق پلاستیک با نرم افزارهای طراحی، مانند CAD یا Catia طراحی می شوند.
- فایل طراحی شده در قالب فایل STL و به صورت Gکد ذخیره می شود.
- فایل به چاپگر فرستاده می شود و چاپگر قالب را به صورت لایه لایه چاپ می کند.
در تصویر زیر نمونه ای از قالب تزریق چاپ سه بعدی را می بینید. این قالب برای تولید آرم کالج طراحی شده است و کل فرآیند کمتر از یک روز و با هزینه ناچیز انجام شده است.
مواد مصرفی
برای چاپ قالب به
موادی که دارای مقاومت و سختی بالایی در برابر فشار و درجه حرارت بالا باشد، نیاز دارید.
PETG،
ABS، نایلون،
PP،
TPE،
POM،
SLA و
SLS رایج ترین موادی هستند که در قالب های تزریقی چاپ سه بعدی استفاده می شوند.
از آنجا که برای قالب های تزریقی دقت ابعاد بالا و سطوح صاف در اولویت قرار دارد، SLA بهترین روش برای این نوع قالب هاست.
چاپ سه بعدی گزینه بسیار خوبی برای تولید قالب های تزریقی می باشد، اما مانند هر روش دیگری اشکالاتی نیز دارد. در ادامه مزایا و معایب این روش را بررسی می کنیم:
مزایا
- هزینه کم: روش های سنتی تولید قالب بسیار گران و زمانبر است و به ماشین آلات دقیق و تخصصی نیاز دارد. طی برآوردهایی که شده است قالب های پرینت سه بعدی در مقایسه با تکنیک های معمولی تا 80 درصد کاهش هزینه دارد.
- انعطاف پذیری: پرینت سه بعدی به طور قابل توجهی زمان طراحی و تولید را کاهش میدهد. حتی اگر مشتری از کار نهایی راضی نبود به سادگی می توان طرح را تغییر داد و قالب دیگری طراحی کرد.
- مناسب برای تولید کم: روش های معمول مانند CNC هزینه اولیه بالایی دارد و در صورت تدوام در تولید از نظر اقتصادی به صرفه است و برای تولید با حجم کم و متوسط بهتر است از قالب های چاپ سه بعدی استفاده کرد.
معایب
- جمع شدگی: مانند بسیاری از اشیا چاپ شده، قالب های تزریقی چاپ سه بعدی نیز ممکن است بعد از خنک شدن دچار انقباض شوند، که در صورت نیاز داشتن به ابعاد دقیق این مسئله می تواند مشکل ساز شود.
- یکپارچگی ساختاری ضعیف: قالب های چاپ شده سه بعدی که از پلاستیک ساخته شده اند نمی توانند درجه حرارت و فشار بالا را برای مدت طولانی تحمل کنند.
- تعداد چاپ: به خاطر داشته باشید که قالب های تزریقی سه بعدی برای تولیداتی با تعداد کم از 30 تا 100 عدد قابل استفاده است و اگر در فکر ساختن هزاران واحد از نمونه خود هستید، بهتر است از روشهای معمول استفاده کنید.
