快速成形模具进入吹塑和热成型范畴

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快速成形模具进入吹塑和热成型范畴
快速原形制造（RP）正被越来越多地用于制造吹塑制品和热成型制品消费用的原形模具或短期消费用的模具。通常的快速原形制造包括：熔融堆积成型（FDM）、三维印刷战争面光刻成型（SL）。采用此类技术开发模具所需的时间更短，本钱更低。随着更稳定、耐热性能更好以及加工精度更高的新型快速成形材料的推出，目前快速原形制造获得了更普遍的应用。
　　RT找到了适宜的位置
　　在过去的10年里，人们对可替代传统机械方法的快速模具制造（RT）技术有着很高的期盼。但是，由于触及到加工精度、强度和外表处置等方面的问题，这些多数基于快速原形制造（RP）的快速模具制造技术，在通用模具制造范畴中只获得了很小的份额。
4 ~' R7 \7 q0 l# `　　但是，最近RP/RT材料的进步曾经促使加工商和OEM厂商重新开端注重RT技术，这在吹塑成型和热成型范畴中表现的尤为明显。据报道，RT技术曾经在此类加工范畴中博得了市场的认可，其缘由是，这类加工对RT材料的抗冲击性、耐压性和耐热性等的请求较低。热成型是最先采用该技术的加工方法之一，由于它需求在低压加热条件下加工，而采用快速模具更易于对工艺过程停止控制。
　　StratasysInc是在吹塑成型和热成型方面从事快速模具制造的改造者。该公司的FDM系统从3D计算机辅助设计程序开端，应用挤出的和层压的热塑性塑料长丝，一层层地构建塑料模具。同时，一系列“工业级”的热塑性塑料，包括ABS、PC、聚苯硫醚砜（PPSF）及其混合物等，则对该体系做了有益的补充。为满足加工需求，它们被请求提供“稳定”的特性。例如，请求PPSF的玻璃化温度（Tg）是229℃。最近，Stratasys公司还引见了其VaporSmoothing技术，该技术运用溶剂对外层材料做平滑处置，从而使外表光亮度得到了明显改善。
; d6 k& j) I( ^5 I. F　　据Stratsys公司的产品市场经理FredFischer引见，在吹塑成型范畴，为盛装水和碳酸软饮料（CSD）的原形PET瓶开发模具有着重要的意义。采用FDM技术，可使原形制品的研制周期从以前的数周减少到不到5天。此外，PC原形模具的本钱也只是铝质原形模具的1/3~1/2。为此，Stratasys公司通常推荐将PC材料用于吹塑模具。听说，它能承受数百个到数千个HDPE、PET、PVC、PS或PC制品的短期消费任务。
, ~  o& R  P% g$ M  B! J5 V5 p% q" _　　除了排气和断路设计外，FDM模具的设计与机械加工的模具非常类似。由于FDM模具的型腔有少量的孔隙，因此在塑料和模具外表之间的空气流就可以经过模具本身被排走。为了尽量减少飞边，在型腔的周边增加了一个凸起的斜筋。冷却水道可以被置于模具内，但是Stratasys以为，运用带有冷却水道线的标准安装底板愈加简单快速，由于PC模具易保存一定的热量，因此更需求冷却。
　　一个容器加工商运用FDM技术，在2天内便制造出了一个PC模具，用于消费直径3in.（76.2mm）、高6in.（152.4mm）的HDPE瓶。该客户从FDM开端，不断到消费出质量相近的瓶子，前后只用了不到5天的时间。另外一家吹塑成型商，采用FDM模具消费了800个PET瓶以后，模具并没有呈现磨损、变形及尺寸的变化。该公司以为，假设需求，该模具能消费出数千件制品。
9 p% q3 f1 V, y5 O9 t4 _　　听说，目前Stratasys公司一切的材料都可用于热成型模具。在满足应用需求方面，PPSF和PC比ABS具有更高的玻璃化温度（Tg）。根据模具和成型制品的材料不同，FDM模具的寿命普通在100~1000件不等。除了用于排气的孔隙（就像吹塑成型一样）和附加在四周的斜筋之外，其模具的设计与典型的机械加工模具非常类似。虽然冷却水道可以建在FDM模具中，但普通以为，采用带有冷却水道线的标准安装底板会愈加简单快速。
　　目前，一家航空范畴的供应商已采用FDM技术制造出了热成型模具，用于消费风道、引擎罩和天线罩。该公司引见说，FDM模具比采用碳纤维预浸料的手糊成型工艺制成的复合模具本钱更低，消费前置期更短。
2 N7 }/ E" p  H0 o4 {　　其他的RP/RT方法
7 K1 Y" ~6 X' A) j' ~　　高性能的平面光刻成形树脂，如DSMSomos的NanoTool，也加速了快速模具制造在热成型和吹塑成型范畴的推行。采用纳米硅填充的环氧树脂/丙烯酸酯，其热变形温度（HDT）可达260℃。据报道，它可提供优秀的侧壁质量，与其他快速原形材料和加工过程相比，它具有更高的细节分辨率。DSMSomos的全球技术效劳和应用开发经理BrianBauman引见说，由NanoTool制成的PET瓶原形模具能消费500~1000个PET瓶。
　　目前，NanoTool在热成型包装范畴也得到了快速开展。AxisPrototypes是位于加拿大蒙特利尔的一家快速模具效劳公司，该公司已运用NanoTool完成了大约十几个快速模具制造项目。AxisPrototypes的总经理RobinClifford说：“这为小批量热成型加工翻开了新的市场，而此前，这是根本不可能完成的。”据引见，该公司可在4天内完成模具的制造，其模具普通用于消费20~500件食品和消费品包装。
　　ObjetGeometries公司引见说，3D印刷是最经济的热成型快速模具制造方法之一，其Eden3D印刷系列正被越来越多的加工制造商采用，这些制造商常常需求每天改换模具，单个模具的最大消费量不超越500件。FullCure是Objet公司的丙烯酸基光敏聚合物系列材料，可为热成型的食品和消费品包装带来细致精巧的模具。最近，Objet公司与一家具有抢先位置的玩具制造商共同为新的产品消费线开发出了一系列原形包装。