금형산업에 쾌속조형기술 적용

Rapid Prototyping Technology(이하 RP)는 컴퓨터 지원 설계, 정밀 기계, CNC 레이저 기술 및 재료 과학을 통합하는 새로운 기술입니다. 이산적 적층 원리를 사용하여 설계된 개체의 CAD 모델을 실제 샘플로 변환합니다. RP 기술은 3차원 신체를 2차원 평면 적층 제조로 변형시키는 원리를 채택하기 때문에 물체의 구성의 복잡성에 민감하지 않으므로 물체가 복잡할수록 그 우수성을 더 많이 반영할 수 있습니다. .

RPM 기반의 신속한 금형 제작 방식

금형은 제조에 있어서 없어서는 안될 방법으로 그 중 주조금형, 사출금형, 스탬핑금형, 단조금형 등이 가장 많이 사용되고 있다. 금형을 만드는 전통적인 방법은 필요한 금형의 모양과 크기를 얻기 위해 목재 또는 금속 블랭크에 대한 선삭, 밀링, 대패질, 드릴링, 연삭, 전기 침식 및 기타 가공입니다. 이 방법은 시간이 많이 걸리고 비용이 많이 들며, 특히 자동차, 오토바이 및 가전제품에 필요한 일부 대형 금형의 경우 수십만 위안이 넘는 경우가 많으며 생산 주기는 몇 달 또는 심지어 1년까지 지속될 수 있습니다. 하지만 RPM 기술을 기반으로 한 RT는 직간접적으로 금형을 제작하기 때문에 금형 제작 시간을 대폭 단축하고 비용을 대폭 절감할 수 있습니다.

1. 쾌속조형기를 사용하여 직접 금형을 제작합니다. 일부 쾌속 프로토타이핑 기계로 만든 공작물은 기계적 강도와 안정성이 더 좋기 때문에 쾌속 프로토타이핑 부품을 직접 금형으로 사용할 수 있습니다. 예를 들어, Stratasys TITAN 쾌속 프로토타이핑 기계의 PPSF 부품은 견목만큼 단단하고 300°C의 고온을 견딜 수 있습니다. 표면 처리(예: 스프레이 바니시, 폴리머 재료 또는 금속) 후 모래 주조 목재 금형 및 저융점 합금 주조 금형으로 사용할 수 있습니다. , 인베스트먼트 주조용 사출금형 및 압력금형의 시험생산. 사형주조용 나무주형으로 사용하면 50~100개의 사형주형을 반복해서 만들 수 있다. 왁스몰드로 사용시 100개 이상의 왁스몰드를 반복적으로 주입할 수 있습니다. FDM 쾌속 프로토타이핑 기계의 ABS 공작물은 열가소성 바인더로 감싼 금속 분말을 선택적으로 융합하여 금형의 반제품을 형성할 수 있습니다. 금속분말을 소결하고, 2차 금속(알루미늄)을 기공에 침투시켜 금형을 제작합니다.

2. 쾌속조형 부품을 마스터 몰드로 사용, 소프트 몰드 복사(소프트툴링) 쾌속조형 부품을 마스터 몰드로 사용하여 왁스, 실리콘 고무, 에폭시 수지, 폴리우레탄과 같은 부드러운 재료에 부어 소프트 몰드를 형성하거나 실리콘 고무 및 에폭시 수지 몰드(즉, 왁스 몰드의 압축 성형)를 먼저 부은 다음 왁스 몰드를 붓습니다. 그 중 왁스 주형은 인베스트먼트 주조에 사용할 수 있고 실리콘 고무 주형, 에폭시 수지 주형 등은 사용 가능합니다. 시험 생산용 사출 금형이나 저융점 합금 주조 금형으로 사용할 수 있습니다.

3. 쾌속조형 부품을 마스터 몰드로 사용, 하드 몰드 복사(Irontooling) 쾌속 프로토타이핑 부품을 마스터 몰드로 사용하거나 소프트 몰드를 복사하여 석고, 세라믹, 금속 기반 합성 재료, 금속, 하드 성형을 붓거나 코팅할 수 있습니다. 금형(다양한 주조 금형, 사출 금형, 왁스 금형, 압축 금형, 스트레치 금형 등)을 사용하여 플라스틱 또는 금속 부품을 대량 생산합니다. 이러한 종류의 금형은 가공 성능이 우수하며 부분적으로 절단하여 더 높은 정밀도를 얻거나 인서트, 냉각 시스템, 주입 시스템 등에 삽입할 수 있습니다. 금속 기반 합성 재료로 만든 왁스 몰드의 금형 수명은 1,000~10,000개에 달할 수 있습니다.

RP 기술을 바탕으로 개발된 RT(Rapid Tooling)는 신제품의 개발 주기를 단축하고, 고객의 의도에 따라 맞춤화된 시장성, 다품종, 다품종 제품을 최대한 빨리 시장에 선보이기 위해 개발되었습니다. 새로운 제조 기술. 제품 개발 및 제조 기술의 발전과 새롭고 독특하며 변화무쌍한 시장 소비 지향의 지속적인 추구로 인해 제품(특히 소비재)의 수명주기가 점점 짧아지고 있다는 것은 부인할 수 없는 사실입니다. 예를 들어, 자동차, 가전제품, 컴퓨터 등의 제품은 쾌속금형 제조기술을 이용하여 성형됩니다. 생산주기는 기존 금형 제조의 1/3~1/10이고, 생산 비용은 1/3~1/5에 불과합니다. 따라서 산업 선진국에서는 RP/RT를 제품 개발 시간과 금형 생산 주기를 단축하기 위한 중요한 연구 주제이자 핵심 제조 기술 중 하나로 삼고 있습니다. 우리나라도 급속제조 기술의 연구, 개발, 적용을 시작했습니다.