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注塑成型对比3D打印工艺:如何选择?

本文总结了从设计复杂度到表面处理,在注塑和3D打印之间进行选择时需要考虑的所有因素。

注塑成型3D打印是塑料零件生产中应用最广泛的两种制造技术。本文简要概述和比较了这两种技术,并列出了为您的项目选择最佳技术时需要考虑的几个因素。

3D打印和注塑有什么区别?

3D打印

3D打印是增材制造,这意味着最初的材料是一层一层地建造的。3D打印从读取虚拟计算机设计中创建三维物体,并通过使用材料、细丝或粉末重新生产成型。

注塑

注塑利用模具。首先,一个物体的反面是由一种材料(例如铝,工具钢)加工出来的,这种材料可以安全地处理熔化的建筑材料(成品物体的材料)。然后,将熔融的建筑材料倒入模具中。一旦材料在模具中冷却,零件就可以使用了。

如何选择:注塑还是3D打印?

当谈到选择注塑或3D打印生产时,以下是需要考虑的主要因素。

零件批量

所需零件的数量是决定工艺的关键因素。注塑以其在大批量生产运行中的有效性而闻名(每次运行1000多个零件)。对于小批量(10以下),3D打印更合适,也更便宜。对于简单的3D打印过程,如FDMSLS,与负担得起的塑料,如ABS、PC、尼龙,单个部件或少量(相同和不相同)使用,3D打印无疑是好的选择。MJF也是中型数量(10-1000)的另一个可行的选择,非常常见。 

结论:对于批量生产,注塑是一个完美的选择,而对于小批量生产,则可以使用3D打印。

设计复杂性

注塑工艺要求根据所需的零件设计建立一个模具(与零件相反)。设计注塑CAD模型并不容易,因为有许多考虑因素。例如,零件设计中的直角使得很难从模具上移除,而且微妙的区域必须非常小心地处理。然而,实现复杂的设计是3D打印的优势所在。无论设计有多复杂,3D打印都使其成为可能,所需工作量很小。

结论:检查您的设计是否可以用注塑制造,如果不是,应该进行调整;不然的话可以考虑使用3D打印。

迭代时长

注塑需要较长的迭代时间,因为它涉及到设计分析和根据设计建立完美的模具(10-20天)。与注塑相比,3D打印的迭代时间非常短。最快3天,您就可以在Xometry获得3D打印部件。 

结论:如果您急需这个零件,就用3D打印。

定制化 

一旦模具建成注塑,它涉及大量的金钱和时间来修改它的重新设计。当涉及零件定制或对现有设计的修改时,不建议注塑。无论您从模具中得到什么,都是最后的部分,修改它是非常复杂的。另一方面,3D打印为定制提供了很大的空间,所需的只是一个修改或定制的CAD文件。因此,有利于原型制造,测试件。

结论:3D打印被建议用于原型制造和定制。

材料强度

通过注塑制造的零件由一个单独的浇注层组成,这增加了形状的强度,因为没有裂缝或弱点。然而在3D打印中,零件是一层一层地制造,这影响了它的整体强度。3D打印在制造过程中会产生明显的隆起和结构缺陷,这些通常不会在塑料注塑中出现。

结论:如果材料强度是优先考虑的,请选择注塑。

表面处理

尽管3D打印的图层很小,而且靠得很近,但它们仍然引人注目。无论图层细节有多精细,这都会在成品物体上创建一个脊状表面。如果您想制造与其他物体摩擦的物体,比如接触和移动的机器部件,这就带来了一个问题。在这种情况下,需要进行平滑的后处理,这是一个额外的步骤。 相比较而言,在注塑中,由于材料被浇注成单层,几乎具有均匀光滑的表面处理,因此无需担心造型脊和模塑层。此外,注塑件可以有效地进行后处理。

注塑后处理选项示例

结论:从良好的表面处理的角度来看,注塑是首选的。

材料损耗

由于注塑浇注的材料尽可能多地适合到模具中,它使用的正是每一个设计所需的材料。这使得它成为一种非常有效的方法来大规模生产对象,而不用担心浪费。另一方面,一些3D打印技术在建造支撑结构时损失了一些材料,即使材料粉末可以重复使用,但只能重复使用几次,而不会改变材料的性能。 

结论:3D打印产生的废物很少,比如支撑结构,在后期生产中必须移除失败的印刷品,但当使用它生产单个单元或小批量时,浪费就不那么重要了,而对于大批量来说,浪费就很大了。因此,如果您定制的批量较大,可以考虑使用注塑,不用担心材料浪费的问题。

摘要

什么时候应该选择3D打印什么时候应该选择注塑
一小批要打印的单位大批量生产
复杂零件设计材料强度优先
需立即打印的零件表面处理好
原型和定制无材料浪费

在制造业世界中有一个普遍的误解,认为3D打印可以取代注塑,在各个方面都是独立的赢家。这两种技术都有各自的优点和缺点。Xometry择幂科技提供注塑成型3D打印服务,并有专门的团队为您提供技术支持。上传您的图纸,以获得实时报价。