金属 3D プリントによるコンフォーマル水路金型 - 従来の射出成形金型の限界を打ち破る

出典: ラジウムレーザー

「金型産業のデジタル化と情報化に向けた発展を推進します。代表的な積層造形技術である金属3Dプリント技術は、金型製造と共通の産業特性を持ち、効率的で高精度な金型製造の新たなキーテクノロジーになりつつあります。」

——中国金型産業協会「第14次5カ年計画」金型産業発展概要

金型製造における金属 3D プリント技術の重要な用途は、射出成形金型の製造です。射出成形プロセスには、一般的に、供給、可塑化、射出、冷却、および脱型が含まれ、そのうち冷却時間は製品成形サイクルの約 50% ～ 80% を占めます。射出成形金型の冷却システムは、プラスチック部品の品質と生産効率に直接影響を与えると言えます。

射出成形金型冷却システム<br /> 冷却システムは通常、金型内に冷却水路を開き、循環冷却水を使用して温度制御を実現し、射出成形プロセスの要件を満たします。

従来の加工方法では、水路は円筒形の直線穴しか形成できず、射出成形部品の表面に完全に近づけることはできません。しかし、金属3Dプリント技術を利用することで、従来の加工の限界を打破し、コンフォーマル冷却水路の設計と製造を実現できます。曲がった水路は合理的な範囲内で任意に設計でき、水路の断面は任意の形状に設計でき、水路の方向はキャビティ表面の輪郭の変化に応じて変更できるため、より速く均一な冷却効果が得られ、射出成形部品の品質が向上し、射出成形サイクルが短縮されます。

応用事例
コンフォーマル水路USBカバーモールドケース

USBカバー金型の元の設計では、オス金型内に水路がなく、メス金型にのみ水路があり、最終的な射出成形サイクルは30秒でした。

金属3Dプリント技術を使用して金型を製造する場合、オス型コア内にコンフォーマル冷却水路が設計されます。水路の直径は⏀0.89mm、壁の厚さは0.8mmで、射出成形サイクルは最終的に20秒に短縮されます。

コンフォーマル水路コネクタモールドケース<br /> コンフォーマル水路設計を最適化し、金属 3D プリント技術を使用して金型を製造した結果、最終的な射出成形サイクルが 22 秒から 12 秒に短縮され、成形サイクルが 45% 短縮されました。
コンフォーマル水路ゲートスリーブケース<br /> 金属 3D 印刷技術は、射出成形金型の製造のほとんどを実現できますが、コストと効率を考慮して、ゲートスリーブ、傾斜トップ、金型コアパッド、リア金型インサート、フロント金型インサート、スライダーなどの一部のインサートと金型コアを印刷する方法も採用されます。

上の写真は、金属 3D プリント技術を使用して製造されたコンフォーマル水路ゲートスリーブを示しています。これにより、射出成形プロセス中の冷却効果が効果的に向上します。冷却時間は 25 秒から 5 秒に短縮され、射出成形サイクルは 37 秒から 15 秒に短縮され、成形サイクルは 60% 削減され、射出成形の品質は良好です。

金属 3D プリント水路金型<br /> 下の写真の金型コアは金属 3D プリントで製造され、熱処理と従来の機械加工を経て使用されます。

印刷材質：ステンレス鋼SUS420、硬度HRC48-52、研磨グレードA1まで、透明部品のニーズを満たすことができます。印刷時間：30時間/個（熱処理および加工時間を除く）

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Radium Laser は常に金型製造会社と緊密なコミュニケーションと協力を維持し、専門的かつ包括的で正確な金属 3D プリント総合ソリューションをユーザーに提供することに尽力しています。今後も当社は、金型製造業界のユーザーの個別ニーズを探求し続け、より革新的で模範的なソリューションを継続的に発表し、ユーザーと協力して金型業界のより深いデジタル化と情報化製造への変革を推進していきます。