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弯制铜管与3D打印技术结合制作了随形冷却模具

更新时间: 2019-12-30 11:18:56  查看次数: 413    

早期的随形冷却模具制作方式,是将人工弯制的铜管作为冷却水道埋入模具内部,实现随形冷却,属于间接制模法。Jocobs使用该方式制作了模具,首先根据制品的外形弯制铜管,而后将铜管固定在预先制作的镊制壳状模具中,最后在该壳体内部浇铸铜作为填充材料。结果表明,制品翘曲变小,性能得到提高,模具最高温度降低,冷却速度更快。Dcelles将弯制铜管与3D打印技术结合制作了随形冷却模具,将弯制的铜管均匀布置于模腔内部,然后使用3D打印制作出型芯部分。Saurkar基于SLA(Stereo Lithography Apparatus)技术,弯制铜管制作模具,改善了制品的品质并缩短了冷却时间。Ferreira将铜管置入预制的框架中,然后填充树脂,研究了不同树脂填充的模具的注塑成型状况。


Yang使用精密喷射成型(Precision Spray Forming,简称PSF)制作了带随形冷却水道的模具镶件。其简要制造过程如下:先制造作为基体的模框,安置并固定铜管,喷射金属覆盖铜管并充满基体模框。


湖北工业大学的何寅以石墨作为基体材料,结合等离子沉积成型工艺,对带随形冷却水道的注塑硬模的制造工艺进行了研究。曹驰使用锌基合金制造随形冷却模具镶块,用于小批量制品的生产或试制产品的制造。先使用SLA技术成型的旋钮原型制作硅胶模,利用该硅胶模制作陶瓷型,然后将锌合金浇入预置随形冷却铜管的陶瓷型中制成模具镶块毛坯,经抛光打磨等后续处理后装配到模架中。结果表明,该制模方法效率高,成型制品质量合格,可缩短模具制造周期,降低生产成本。


采用弯制铜管的随形冷却模具虽然在一定程度上解决了传统机加工难以制造随形冷却水道的问题,但该方式仍存在不少弊端。如:铜管只能部分实现随形,当制品复杂,带有凸起和凹陷结构时,铜管不能提供很好的随形性;模具的顶杆也会限制铜管的排布;铜管与填充基体之间的界面也会影响热量的传递等。



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