تطبيق تكنولوجيا النماذج الأولية السريعة في صناعة القوالب
تقنية النماذج الأولية السريعة (المشار إليها فيما يلي باسم RP) هي تقنية ناشئة تدمج التصميم بمساعدة الكمبيوتر والآلات الدقيقة وتكنولوجيا الليزر CNC وعلوم المواد. يستخدم مبدأ التراص المنفصل لتحويل نموذج CAD للكائن المصمم إلى عينة مادية. لأن تقنية RP تعتمد مبدأ تحويل الجسم ثلاثي الأبعاد إلى تصنيع طبقات مستوية ثنائية الأبعاد، فهي ليست حساسة لتعقيد تكوين الكائن، لذلك كلما كان الكائن أكثر تعقيدًا، كلما كان بإمكانه أن يعكس تفوقه .
طريقة تصنيع القالب السريع تعتمد على دورة في الدقيقة
القوالب هي طريقة لا غنى عنها للتصنيع، ومن بينها قوالب الصب، وقوالب الحقن، وقوالب الختم، وقوالب الحدادة هي الأكثر استخدامًا. الطريقة التقليدية لصنع القوالب هي: الخراطة، الطحن، السحج، الحفر، الطحن، التآكل الكهربائي وغيرها من العمليات على الفراغات الخشبية أو المعدنية للحصول على شكل وحجم القالب المطلوب. هذه الطريقة تستغرق وقتا طويلا ومكلفة، خاصة بالنسبة لبعض القوالب الكبيرة المطلوبة للسيارات والدراجات النارية والأجهزة المنزلية، والتي غالبا ما تكلف أكثر من مئات الآلاف من اليوانات، ويمكن أن تستمر دورة الإنتاج لعدة أشهر أو حتى سنة. ومع ذلك، فإن RT المعتمد على تقنية RPM يصنع القوالب بشكل مباشر أو غير مباشر، مما يقلل بشكل كبير من وقت تصنيع القالب ويقلل التكلفة بشكل كبير.
1. استخدم آلة النماذج الأولية السريعة لصنع القالب مباشرة. نظرًا لأن قطعة العمل التي تصنعها بعض آلات النماذج الأولية السريعة تتمتع بقوة ميكانيكية واستقرار أفضل، فيمكن استخدام أجزاء النماذج الأولية السريعة مباشرة كقوالب. على سبيل المثال، تتميز أجزاء PPSF في آلة النماذج الأولية السريعة TITAN من شركة Stratasys بصلابة الخشب الصلب ويمكنها تحمل درجة حرارة عالية تصل إلى 300 درجة مئوية. بعد معالجة السطح (مثل رش الورنيش أو مواد البوليمر أو المعدن)، يمكن استخدامها كقوالب صب الخشب بالرمل وقوالب صب السبائك ذات نقطة الانصهار المنخفضة. الإنتاج التجريبي لقوالب الحقن وقوالب الضغط للصب الاستثماري. عند استخدامه كقالب خشبي لصب الرمل، يمكن استخدامه لتصنيع 50 إلى 100 قالب رمل بشكل متكرر. عند استخدامه كقالب شمع، يمكن استخدامه لحقن أكثر من 100 قالب شمع بشكل متكرر. يمكن لقطعة عمل ABS الخاصة بآلة النماذج الأولية السريعة FDM أن تدمج بشكل انتقائي المسحوق المعدني المغلف مع رابط لدن بالحرارة لتشكيل المنتج شبه النهائي للقالب. يتم تلبيد المسحوق المعدني ويتم ترشيح المعدن الثاني (الألومنيوم) في المسام لصنع القالب المعدني.
2. استخدم أجزاء النماذج الأولية السريعة كقوالب رئيسية، وانسخ القوالب الناعمة (Softtooling) استخدم أجزاء النماذج الأولية السريعة كقوالب رئيسية، والتي يمكن سكبها في مواد ناعمة مثل الشمع، ومطاط السيليكون، وراتنجات الإيبوكسي، والبولي يوريثين لتشكيل قالب ناعم، أو السيليكون تُسكب قوالب المطاط وراتنجات الإيبوكسي (أي القالب المضغوط لقالب الشمع) أولاً، ثم يُسكب قالب الشمع. من بينها، يمكن استخدام قوالب الشمع في الصب الاستثماري، في حين يمكن استخدام قوالب مطاط السيليكون، وقوالب راتنجات الايبوكسي، وما إلى ذلك. يمكن استخدامها كقوالب حقن للإنتاج التجريبي أو كقوالب صب سبائك ذات نقطة انصهار منخفضة.
3. استخدام أجزاء النماذج الأولية السريعة كقوالب رئيسية، نسخ القوالب الصلبة (الأدوات الحديدية) استخدام أجزاء النماذج الأولية السريعة كقوالب رئيسية، أو قوالب ناعمة منسوخة منها، يمكن صبها (أو تغليفها) بالجبس، أو السيراميك، أو المواد الاصطناعية ذات الأساس المعدني، أو المعدن، لتشكيل صلابة القوالب (مثل قوالب الصب المختلفة، وقوالب الحقن، وقوالب الشمع، وقوالب الضغط، وقوالب التمدد)، وذلك لإنتاج الأجزاء البلاستيكية أو المعدنية بكميات كبيرة. يتمتع هذا النوع من القوالب بأداء تصنيع جيد ويمكن قطعه جزئيًا للحصول على دقة أعلى، أو إدخاله في المدخلات، وأنظمة التبريد، وأنظمة الصب، وما إلى ذلك. يمكن أن يصل عمر القالب لقالب الشمع المصنوع من مادة صناعية ذات أساس معدني إلى 1000 إلى 10000 قطعة.
تم تطوير RT (الأدوات السريعة)، المدعومة بتقنية RP، لتقصير دورة تطوير المنتجات الجديدة وتقديم منتجات قابلة للتسويق ومتعددة الأصناف وصغيرة الحجم ومخصصة وفقًا لنوايا العملاء إلى السوق في أقرب وقت ممكن. تكنولوجيا التصنيع الجديدة. نظرًا للتقدم في تطوير المنتجات وتكنولوجيا التصنيع، فضلاً عن السعي المستمر نحو التوجه الاستهلاكي الجديد والمميز والمتغير في السوق، فمن الحقائق التي لا تقبل الجدل أن دورة حياة المنتجات (خاصة السلع الاستهلاكية) أصبحت أقصر وأقصر. على سبيل المثال، يتم تشكيل منتجات مثل السيارات والأجهزة المنزلية وأجهزة الكمبيوتر باستخدام تكنولوجيا تصنيع القالب السريع. دورة الإنتاج هي 1/3 إلى 1/10 من دورة تصنيع القوالب التقليدية، وتكلفة الإنتاج هي فقط 1/3 إلى 1/5. لذلك، اتخذت الدول المتقدمة صناعيًا RP/RT كأحد موضوعات البحث المهمة وتقنيات التصنيع الأساسية لتقصير وقت تطوير المنتج ودورة إنتاج القالب. بدأت بلدي أيضًا في البحث والتطوير وتطبيق التصنيع السريع
