Avantages et inconvénients de la technologie d'impression 3D pour fabriquer des moules

Impression 3D est la fabrication additive, un type de technologie de prototypage rapide. Il utilise un fichier de modèle numérique comme cadre de base et utilise des matériaux collables tels que du métal en poudre ou du plastique pour construire des objets par impression couche par couche. La technologie d'impression 3D intègre des technologies de pointe dans de nombreux domaines tels que les technologies de l'information, la technologie de modélisation numérique, la technologie de contrôle électromécanique, la science des matériaux et la chimie.

Avec la maturité progressive de la technologie d'impression 3D dans les matériaux d'impression et les logiciels d'exploitation, la technologie d'impression 3D a été progressivement introduite dans la fabrication de moules, la conception industrielle, la construction mécanique, l'aérospatiale et de nombreux autres domaines. Avec l'émergence et la vulgarisation de la technologie d'impression 3D, l'industrie de la fabrication de moules a subi des changements fondamentaux.

Les moules sont l'équipement de processus de base pour la production industrielle. 60 à 80 % des composants de l'électronique, de l'instrumentation, de l'automobile et des communications sont formés par des moules. La qualité des moules détermine en grande partie la qualité des produits.

Usinage CNC est la technique la plus couramment utilisée lors de la fabrication de moules. Bien qu'elle fournisse des résultats très fiables, elle est très coûteuse et prend du temps. La technologie d'impression 3D correspondante présente les avantages d'une économie de matériau, d'un prototypage rapide et d'une fabrication précise.

Impression 3D et fabrication de moules

Dans le processus de fabrication des produits, la production industrielle prend principalement la fabrication de moules comme cadre technique, puis procède à la production en série de divers produits. Technologie de fabrication de moules a certaines difficultés opérationnelles et des coûts élevés. Avec l'essor des modes de consommation personnalisés, les différents consommateurs auront des besoins plus diversifiés pour les produits industriels. Par conséquent, la technologie de fabrication de moules doit consacrer beaucoup de temps à la conception et à la fabrication du moule. La précision de la fabrication de moules et la contrôlabilité des coûts deviennent de plus en plus difficiles à contrôler efficacement, de sorte que la technologie de fabrication de moules est de plus en plus difficile à répondre aux besoins évolutifs de la production industrielle.

Avec l'avènement de la technologie d'impression 3D et son application dans la fabrication de moules, le besoin de personnalisation et d'individualisation a été résolu. Avec ses avantages techniques, la technologie 3D raccourcit le cycle de conception et le processus de fabrication, réduit le coût du processus de conception et de fabrication et a un impact positif sur l'ensemble des activités de conception industrielle.

La technologie d'impression 3D permet aux concepteurs de personnaliser les besoins des clients en peu de temps, et en même temps, il est pratique d'ajuster la conception plusieurs fois, de contrôler efficacement le coût du travail de conception et de réduire les coûts inutiles.

Les avantages de la technologie d'impression 3D dans la fabrication de moules

• Cycle de production de moule raccourci

L'impression 3D peut convertir automatiquement, rapidement, directement et avec précision la conception tridimensionnelle de l'ordinateur en un modèle physique, qui peut résister à de fréquents changements et modifications de conception lors du développement de nouveaux produits, améliorant ainsi la flexibilité et l'adaptabilité. Les moules d'impression 3D raccourcissent le cycle de développement du produit, en sautant l'ouverture du moule, le forgeage, la découpe et d'autres processus dans la fabrication de moules traditionnels. L'impression 3D permet au cycle de conception du moule de suivre le cycle de conception du produit.

• Plus facile à fabriquer des produits plus complexes

L'impression 3D métal est capable d'améliorer la microstructure du métal, ce qui donne des pièces imprimées entièrement denses. La fabrication additive facilite l'amélioration de la conception des moules. L'impression 3D permet des canaux de refroidissement de forme arbitraire pour assurer un refroidissement conforme, plus optimisé et uniforme, conduisant finalement à des pièces de meilleure qualité.

• Personnaliser le produit final

Les moules imprimés en 3D conviennent parfaitement à une production personnalisée. Parce qu'il a un cycle de production plus court, il est plus facile de fabriquer des pièces complexes et cela peut réduire le coût de fabrication final.

• Économies sur les coûts de fabrication

Grâce à l'impression 3D, les ingénieurs sont en mesure de réduire les coûts initiaux encourus en raison des modifications de conception des moules. L'impression 3D est plus rentable si les matériaux utilisés sont très chers et si les matériaux de fabrication de moules traditionnels ont un taux de rebut élevé. De plus, l'impression 3D est capable de produire des moules précis en quelques heures.

Inconvénients de la technologie d'impression 3D pour fabriquer des moules

• Les pièces imprimées en 3D sont de taille limitée

Les équipements d'impression 3D ne peuvent pas répondre à la fabrication de produits de moulage à grande échelle dans l'industrie. La plupart des équipements d'impression 3D actuellement utilisés se situent en dessous des niveaux 1x1m et il est difficile de répondre aux exigences de fabrication de produits à grande échelle.

• L'impression 3D n'est pas adaptée à la production de masse

L'impression 3D n'est pas adaptée à la production de masse. Le prix unitaire de la technologie d'impression 3D pour produire 1 produit est fondamentalement similaire à celui de la production de 1 000 produits, et l'impression 3D relative prend plus de temps. La technologie traditionnelle de fabrication de moules présente des avantages évidents dans la production de masse.

• Moins de matériaux sont disponibles pour la technologie d'impression 3D

Bien qu'il existe de nombreux matériaux qui peuvent être imprimés en 3D, les plastiques à haute température et certains métaux couramment utilisés ne peuvent toujours pas être imprimés. En particulier, le métal est sujet à la dénaturation après impression en raison du traitement thermique.

• L'efficacité de la technologie d'impression 3D doit être améliorée

Il existe une contradiction entre la précision de fabrication et la vitesse de fabrication de l'impression 3D. L'impression 3D consiste à fabriquer des objets par accumulation couche par couche. Si vous souhaitez améliorer la précision d'impression, vous devez augmenter le nombre de couches d'impression, mais la vitesse d'impression est réduite en conséquence.

• Les propriétés mécaniques des produits imprimés en 3D sont difficiles à garantir

Les propriétés mécaniques sont des paramètres importants des pièces, qui constituent la base principale de l'utilisation et de la durée de vie des pièces. Dans l'usinage CNC traditionnel, des travaux connexes tels que le vieillissement et le traitement thermique sont effectués pour obtenir les propriétés mécaniques des pièces.

• L'impression 3D ne peut pas remplacer à court terme la technologie traditionnelle de fabrication de moules

Bien que l'impression 3D soit très connue, l'industrialisation de l'impression 3D est loin d'être formée, et elle en est encore au stade de la vulgarisation scientifique. En tant que technologie de pointe et de pointe, l'impression 3D peut répondre aux besoins de produits personnalisés et complexes, mais elle n'a pas les avantages du lot et de l'échelle.

Dans le développement de la production industrielle traditionnelle à grande échelle aujourd'hui, la division du travail est très fine et les installations de soutien sont très suffisantes, ce qui a formé une énorme inertie. Si l'impression 3D doit briser cette inertie, le coût est très élevé.

Conclusion

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