Forum Speakers


Du Jingzhe
Secretary General
China Computer Industry Association (CCIA)


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Wang Keqin
Secretary General
Shanghai Computer Trade Association (SCTA)


Yanlin Song
Professor
Director of Key Laboratory of Green Printing, Chinese Academy of Science


Weimin Yang
Professor
Chang Jiang Scholars, College of Mechanical & Electrical Engineering, BUCT

Jiquan Yang
Professor, Nanjing Normal University拢禄Director of Jiangsu Key Laboratory of 3D Printing.


Name: Shanghai 3D Print Forum
Time: May 22-23, 2019
Place: Shanghai World Expo
        Exhibition & Covention Center
Add: 850 Bocheng Road, Pudong,          Shanghai,China
Oranizer: Shanghai Computer
                Trade Association
Target audience: 3D Print Experts,       entrepreneurs, 3D Specialists
      VIP buyers, leading suppliers,etc

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随形冷却案例:美国Linear及中国悦瑞

在注塑过程中,热残余应力容易在以下2个阶段产生:一是注塑制品在型腔中的冷却阶段,二是注塑制品从脱模温度冷却到室温的阶段。因此,要做到高效率生产,并获得性能优良的注塑制品,必须对模具进行温度调节。模具温度直接影响着注塑制品的质量和生产效率,它主要通过模具的冷却系统来进行适当的控制和调节。传统的冷却水道只能加工成简单的直孔,当注塑件形状复杂时,其冷却效果差,零件变形大。

  随形冷却是复杂模具设计的首选方式,如果冷却水路距模具表面较近,则模具中积累的热量就会大大减少,且热量被限制在冷却水道与模具表面之间的区域,使得从模具型腔表面向冷却水路传导热量的路径也缩短很多。冷却通道可以被设计成复杂的异形,管道直径可以不断变化,根据冷却要求,横截面也可以是椭圆形或者方形。使用正确的计算和冷却分析可以极大地优化模具冷却方式,从而缩短模具周期,提高部件质量,特别是在易失真和变形区域。

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  随形冷却水路的制造工艺,现在常采用选择性激光熔化(SLM)技术。3D科学谷特选取国外和国内两家领先企业,分享随形冷却方面的案例。

  美国密歇根州的linear模具&工程公司创建于2003年,是一家专注于高生产量的注塑模具设计、工程、以及制造的公司。自2005年,linear模具&工程公司开始了直接金属3D打印技术用于原型和最终零部件产品的探索,在随性冷却模具制造方面形成了自己的核心竞争力。其服务行业包括汽车、航空航天、国防、医疗、能源及其他。

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  在直接金属激光烧结工艺后,工件可以经过加工、焊接、热处理、抛光等后续加工处理,如果需要,还可以作为任何铸坯材料。通过3D打印激光熔融技术制造零件,允许工程师优化他们的设计,“设计制造”可以不再束缚他们必须按照传统规则来设计。直接金属激光烧结形成内部通道,或者平时需要多个组件的零件一次完成。

  利用有限元分析技术,linear模具&工程公司实现对冷却线和模具的布局进行评价。无论是稳态分析来确定比较冷却解决方案的温度分布,还是非线性分析来确定MoldFill和moldcool条件和预测周期,linear模具&工程公司可以巧妙地设计一个最优的性能模具。其3D打印增材制造材料范围包括:15-5不锈钢,17-4不锈钢,316不锈钢,铝,钛,钴铬,Inconel 625,Inconel 718,马氏体钢。

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  典型应用

  该案例中冷却通道十分长而且贴近模具表面,带来了极佳的冷却效果,使得模具周期减少了15%到45%,并且提高了最终产品的质量。

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  上海悦瑞三维科技

  上海悦瑞三维科技股份有限公司是一家专业提供工业级3D打印应用解决方案的高科技企业,悦瑞自2005年进入3D打印行业以来,始终坚持“以满足用户需求为导向、以聚焦应用价值为目标”的核心理念,通过系统性整合国内外最成熟的3D打印技术资源,搭建“设计+研发+运营”一体化3D打印应用开发平台,为用户提供“系统集成+打印服务+产品定制”系统化3D打印应用解决方案。

  典型应用之一

  生产汽车鼓风机叶轮的模具部件

  要求:缩短注塑冷却时间,提高生产效率,恒温均匀,减少产品的变形率

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  方案效果

  -贴合壁面的随形水路设计,具有传统水路无法比拟的冷却效果,提高生产效率

  -分布均衡的随形水路设计,提供出众的冷却一致性,保证产品均匀收缩,提高产品质量

  -一体化的打印加工方式,巧妙回避了传统水路需要考虑零件拆分,密封等问题,提高了模具寿命和可靠性,降低生产成本

  -少量的加工余量,减少了材料消耗和机加工时间,缩短模具制造周期

  典型应用之二

  注塑模具优化

  要求:不能采用传统加工工艺的带内部冷却流道的长销,高硬度、高寿命和高热传导性

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  方案效果

  -使用3D打印随形水路设计技术,针对性解决了模具行业中深腔狭小区域的冷却问题,较之传统工艺更加高效

  -超百个零件同时打印,相比传统加工方式具备成本和制造周期优势

  -传统加工工艺会采用昂贵的铍铜保障冷却效果,悦瑞所采用的模具钢1.2709具备更高硬度,更好的耐磨力,模具寿命也就得到提高

  -同时缩短成型周期,提高生成效率

  -注塑件变形率减小,质量得到提升

  典型应用之三

  注塑模具模芯-汽车腔道模具

  要求:降低汽车塑料制品的生产成本,优化冷却流道和喷嘴工艺,缩短注塑冷却时间,提高产品质量

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  方案效果

  -贴合浇口壁面的随形水路设计,为浇口位置提供优异冷却速度, 冷却时间从24秒降到了7.5秒,冷却时间减少了68%,提高生产效率

  -少量的加工余量,减少了材料消耗和加工时间

  -平均注塑温度从95度下降到68度

  -温度梯度从12度下降到4度

  -模具拖花率从60%下降为0

  -生产率提高到每分钟3个

  典型应用之四

  生产波轮洗衣机模具

  要求:降低冷却时间,改进原先生产产品受热不均匀、易变形的缺陷

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  方案效果

  -贴合壁面的随形水路设计,提供最佳的冷却效果

  -分布均衡的随形水路设计,提供出众的冷却一致性,保证产品均匀收缩,提高产品质量

  -一体化的打印加工方式,巧妙回避了传统水路需要考虑零件拆分,密封等问题,提高了模具寿命和可靠性,降低成本

  -少量的加工余量,减少了材料消耗和机加工时间,缩短模具制造周期




ReChina 亚洲打印技术及耗材展
2019年5月22-24日 上海世博展览馆



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