激光烧结与共形冷却通道

保形冷却提供的好处，在减少循环时间和提高零件质量方面，是巨大的。以下是一个简短的指南，介绍什么是保形冷却通道，如何轻松地制造它们，以及公司从中获得的丰厚回报。

冷却的形状

用传统工艺设计模具的工程师要时刻牢记两个目标:使模具bet188娱乐城具有最佳的功能和易于制造。通常情况下，要达到第二个目标就需要牺牲第一个目标。

为了满足冷却要求，模具设计者——由于需要钻直通道而受到限制——选择尽可能靠近模具bet188娱乐城表面的流体循环路线。但在这种情况下，即使是最好的解决方案也很少是理想的解决方案:直通道并不总是以有效的方式均匀地冷却曲面。可能会有潜在的热点，这可能会导致弯曲或变形的零件，也会延长冷却时间。由于冷却时间占成型周期的很大一部分(高达70%)，这些热点会严重降低生产效率。bet188娱乐城这就是为什么越来越多的模具制造商开始认真研究如何制bet188娱乐城造出符合模具表面的通道，并去到最需要的地方。选择的方法是直接金属激光烧结(DMLS)，因为它简单，而且可以让工程师充分挖掘设计驱动制造的潜力。

DMLS使设计驱动制造变得简单

DMLS使模具制造商摆脱了可制bet188娱乐城造性问题，只专注于创建遵循最佳冷却路径的通道，无论它如何沿着模具表面扭曲和旋转。原因如下:DMLS是一种增材制造工艺，而不是切割、钻孔或研磨工艺。它从下往上制造零件，直接使用来自3d CAD模型的数据来指导过程。首先，激光烧结系统铺上一层薄薄的金属粉末，并根据模型的横截面熔化其中的一部分。然后再在上面铺上一层，再烧结另一个截面，再烧结一个，直到零件完成。

除了表面处理和其他一些次要操作，这个零件真正完成了。DMLS可以在一层一层的操作中同bet188娱乐城时生长一个模具和它的冷却通道。它并不总是比传统制造更快，但它可以消除对钻孔、电火花加工和其他精加工工作的需求。最重要的是，它为设计开辟了新的领域。当传统制造达到极限时，保形冷却或DMLS将复杂变得简单。

由于通道不受制造限制，而且DMLS可以制造具有难以置信的复杂几何形状的部件，因此通道的路径或形状几乎没有限制。一些工程师选择具有椭圆截面的通道，以在模具表面附近获得更大的传热。bet188娱乐城另一些人则在想要引起湍流的地方放入肋部，以增加流动的雷诺数。对优化冷却的驱动总是指导设计决策。

引导成功故事

数以百万计的模塑产品已经bet188娱乐城使用保形冷却模具和使用DMLS制造的镶件生产出来。这种冷却方式正变得越来越普遍，但对于塑料制造商来说，这通常是一个保守得很好的秘密——这是一个竞争优势。另一方面，愿意谈论它的公司通常有很多可以炫耀的东西。

一个成功的项目是制造一种免费赠送的中空塑料高尔夫球。制造商需要大量低成本的球。生产涉及吹塑挤压聚丙烯结合弹性体注射。bet188娱乐城球形形状意味着零件用传统的直冷通道冷却会不均匀，导致翘曲和报废增加。

激光烧结模具解决了这个问题。bet188娱乐城保形冷却通道更均匀有效地提取热量。此外，该模具还包含了微小而有效的通bet188娱乐城风通道，这是不可能通过钻孔制造出来的。最终完成的四腔工具生产了2000多万个高尔夫球，生产率提高了20%。

另一个例子涉及增加现有的工具吹塑聚乙烯瓶。bet188娱乐城在这种情况下，对于制造商来说，瓶颈确实是瓶颈，因为颈部需要更厚的管壁来承受盖井和堆叠负载。它大大增加了冷却时间。

在工具中添加一个小的共形冷却镶件，可以更快地提取热量，将循环时间从15秒缩短到9秒。在四瓶吹塑模具上，快速冷却时间使生产率提高了bet188娱乐城75%，质量没有下降。

另一个项目的结果更加惊人。一个制造商正在使用单腔注射模具生产高质量的儿童杯子。bet188娱乐城该公司转向保形冷却以实现两个生产目标:减少周期时间和提高零件质量——同时仍保留原有的模具。我们公司与工具制造商合作，创造和激光烧结马氏体时效钢镶件，更有效和均匀地去除热量。不仅循环时间缩短了40%，还提供了最佳的温度分布，保持了质量不变。结果是，即使是单腔模具，总生产率也提高了惊人的70%。bet188娱乐城

阅读:如何用金属增材制造改善模具通风bet188娱乐城

从

探索保形冷却很简单，所涉及的步骤与任何模具设计项目非常相似:

• 确定您的模具冷却挑战。bet188娱乐城冷却周期是否过长?热点是否降低了零件质量并增加了浪费?生产报废率有多高?
• 和专家分享你的挑战。越来越多的工具制造供应商拥有过去的经验，可以简化渠道的设计过程。创建模具或插入件所需要的只是塑料部件的CAD模型和一些非专有信息:bet188娱乐城使用什么冷却剂，什么塑料成型，以及所需的产量。
• 计算并数字模拟解决方案。设计共形冷却通道的主要关注点与传统管道相同:塑料再结晶的化学性质和热传导性的物理性质。就分析冷却效率而言，用简单的圆形截面来模拟通道可以提供冷却剂流动和传热的保守的安全系数估计。
• 测试模具的物理原型。bet188娱乐城有些公司与有经验的供应商签订初始生产周期的合同。另一些人则更愿意依靠他们自己熟悉的工艺，购买模具并自己测试它和零件。bet188娱乐城

超过20家拥有强大刀具制造业务的公司已经购买了DMLS系统，作为其优化生产周期、减少报废和提高产品质量战略的一部分。对共形冷却通道的兴趣——不像通道本身——不会很快冷却下来。