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在这种情况下,汽车零件压铸模具三维打印应用的挑战和价值

作者:天天快三 发布日期:2019-10-25 07:59

  采用激光熔化3D打印技术对注塑模具的制造具有不同的应用。在此应用中,模具。冷却水路的制造避免了交叉钻孔的限制,并可根据冷却要求进行不同的冷却电路设计。以&#;一致。的速度散热,促进散热的均匀性。

  然而,这一应用的挑战之一是模具制造、商比传统模具更容易感受到制造成本的增加。然而,整;个注塑生产周期;所带来的附加价值很容易被用户忽略。三维打印随形冷却模具的&#;价值在于如&#;何衡量三维打印模具的价值。本。文对其进行了分析。

  同样的挑战也存在于压铸模具三维。打印随形冷却水路.北美压铸模具制造商ExcoEnginering在大型汽车。零!件压铸模具制造中使用3D打印随形冷却水、路。他们利用三维打印随形冷却水!路镶嵌来克服压铸过;程中现有模具的热失衡。并测量了3D打印模具的制造成本和汽车零件压铸生产的价值。。

  在此期间,3D科学谷将分享Exco对压铸模具3D打印随形冷、却水路的应用。通过这种情况,了解了3D打印技术&#;在汽车零件压铸模、具制造中的应!用挑战和应用价值。

  Exco是一家高。压压铸造模具&#;制。造商,其客户包。括北美三大汽车制造商。EXCO生产了几个关键汽车部件的压铸模具,包。括发动机气缸体模具、分动模具、仪表板、车身面,板模具、车轮!和发动机支撑模。Exco交付给客户的一些模具,如V8发动机气缸模具,可能会重达数、十吨。

  EXCO生产的典型压铸模具由;多个部件组成。一些部件需要复杂的机械!加工来实现!复杂的功能,如穿线和冷却水路。模腔插入是一个很好天天快三的例子,因为复杂的几何形状需要单独加工,并插入模;具槽。虽然插入件的独立加工可以使切割工具在加工过程中&#;接近零件的外表面,但在机械加工过程中插入的冷却水路仅限于基本的直线形状。这将导致铸。造过程中模具冷却过程中的热失衡,并给零件的铸造带来一些问题。

  EXCO团队通过热应力模拟和实际、测试,对,粉末床激光熔化3D打印技术进行了多年的研究。他们逐步发现了增加冷&#;却水路材料制造设计的规律,并找到了改善印刷质量的合适方法。

  下游采用三维打印压。铸模具,包括三维打印压铸模具铸造汽车动力传统系统体和结构部件。在压铸过程中,熔融金属、在高压下被压入模具室,。是金属3D打印模具的一个非常恶劣、的;工作环境。

  在模具冷却水路的!设计。中,EXCO团。队通过3D打印技术实现了压铸模具冷却水路设计的突破。典型的;嵌入。式冷却通道设计的经验是,通道与压铸模具之间的距离不小于0.、75km/1.90!5cm/。然而,热力学和机械模拟和3D打印技术使得EXCO团队通过随形冷却通道突破了设计的极限。缩小了冷却通道与压铸模表面之间的距离,。

  EXCO在3D打印随机水路镶嵌的开发中面临着材。料的挑战。过去使用的模具标准材料;H13工具!钢在粉末床熔化材料的制造过程中表现不&#;佳&#;。由H13工具钢制成的三维;打&#;印模具部件将破裂并填充气孔。当Exco在20mm的压力水线从表面1mm处注入金属时,如果水线断裂。这将带来巨大的安全风险。即使在材料增加的制造过程中,设备预热的缺陷,也将继续存在。原因是H13合金钢的高碳含量导致整个材料中的微裂缝。

  Exco团队在材料中发现的挑!战。是用低碳,马石体时效钢代替H13工具钢作为模具;镶嵌的三维打印材料。EXCO还与研究机构合作,为3D打印马氏体时效钢创造了独特的、热处理技术。根据EXCO的验证,结合适当的热处理和时效处理,MA体时效钢的整体机械性能得,到了实现,超过了用于压铸的传统工具钢。同时保!持较高的尺寸稳定性和低变形。Exco使用马的时效。钢制造三维打印模具插座超过150000次。

  EXCO通过预应力CAD模型抵消印刷过程中的弯曲和翘曲。Exco后来购买了四台激光3D。打印设!备,其中4台400瓦光纤激光器的、重叠面积分别为100mm。在制造;单个大部;件、时,由于温度稳定,部件的整体变形受到限制。

  大型汽车压铸、模具的热平衡很难控制。这种现象不仅会影响性能,而且还会影响铸造周期的报废率和劳动力成本、。3D打印!在压铸,模具制造中的应用价值Exco的经验是,增加材料的压铸模具可以提供独;特的竞争优势。三维印刷、水路,包括压铸模具镶嵌与便携式冷却水路,比传统水路更接近模具表面。采用三维打印随形冷却水路的压铸模具在压铸制造过程中的循环!时间降低了废物的比例和劳动力成本。

  3D打印技术在压铸模&#;具插件中的应用使制造成本增加了2倍。然而,在后续压铸生产过程中、,不仅可以产生比传统;模;具更好的部件质量,,而且可以节省大量的压铸时间,从整个压铸生命周期来看。与传统技术!产品相比,它可!以节省数千美元。

  值得一提的是,Exco除了在压。铸模具制造中。的应用外,还将3D打印、随形冷却水路技术应用于汽车发!动机水套的制造。希望通过三维打印技术克服传统水套铸造的问题,产生更高的发动机水套。

  水盖是发动机转移热能的部件。事实上,多孔水管属于难处理部件.在传统的制造模式下,水。套压铸模具的!表,面温度变化可达220°华氏度,、因此焊料在。铸,件注入阶段经常积累。由抛、光焊料引起的机器停机将花费大量的时间。此外,这些地区的疲劳会导致水套破裂,导致。发动机气缸本身的冷却剂和油通道的泄漏。

  Exco的一家汽车制造商正在、测试3D打印水箱。在!三维打印套筒表面附近包含一条水线,可以大;大降低温度变化,限制焊接材料的形成。通过三维印刷技术实现的水套水线设计改进;,将大大提;高水套性能。Exco认为、,即使在传统的水套中,3D打印水套的性能也足以反映三维打印水套的价值。