3डी प्रिंटेड स्टैम्पिंग डाइज़: कोनों को काटे बिना टूलींग की लागत में कटौती करें

3डी प्रिंटेड स्टैम्पिंग डाइज़ की व्याख्या

कल्पना करें कि शीट मेटल भाग के लिए एक कस्टम फॉर्मिंग टूल की आवश्यकता है, लेकिन एक सीएनसी मशीनीकृत स्टील डाई के लिए उद्धरण हजारों डॉलर और लीड टाइम के हफ्तों में वापस आता है। 20 भागों के प्रोटोटाइप रन के लिए, वह गणित शायद ही कभी काम करता है। यह बिल्कुल वही जगह है जहां 3डी प्रिंटेड स्टैम्पिंग डाई फिट बैठती है।

3डी मुद्रित स्टैम्पिंग डाइज़ योगात्मक हैं {{1}निर्मित टूलींग घटक - पंच, डाई ब्लॉक, या फॉर्म टूल्स - जिनका उपयोग दबाव बल के माध्यम से शीट धातु को आकार देने के लिए किया जाता है, जो टूल स्टील की पारंपरिक सीएनसी मशीनिंग के बजाय परत {{4}द्वारा परत निर्माण के माध्यम से उत्पादित होते हैं।

ये उपकरण 500,000 - भाग की उत्पादन लाइन पर कठोर स्टील डाई की जगह नहीं लेंगे। लेकिन प्रोटोटाइपिंग, डिज़ाइन सत्यापन और अल्पावधि के लिए, वे लागत और लीड-टाइम बाधाओं को खत्म करते हैं जो उच्च न्यूनतम निवेश के पीछे बंद संचालन को बनाए रखते हैं। पर शोध करेंशीट मेटल बनाने के लिए एफडीएम-आधारित टूलींगपुष्टि करता है कि एडिटिव निर्मित फॉर्मिंग उपकरण पारंपरिक धातु के तरीकों की तुलना में एकल {{0}टुकड़े और छोटे {{1}बैच उत्पादन के लिए महत्वपूर्ण लागत लाभ प्रदान करते हैं।

3डी प्रिंटेड स्टैम्पिंग डाइज़ क्या हैं?

मूल रूप से, ये इंजीनियरिंग प्लास्टिक, रेजिन, या सिंटेड धातुओं से मुद्रित कार्यात्मक डाई घटक हैं। वे पारंपरिक टूलींग की तरह ही हाइड्रोलिक प्रेस या आर्बर प्रेस में लगाए जाते हैं। अंतर निर्माण विधि में है: स्टील बिलेट से सामग्री हटाने के बजाय, आप सीएडी फ़ाइल से परत दर परत डाई ज्योमेट्री बनाते हैं। यह बनाता हैतेजी से प्रोटोटाइप करने के लिए 3डी प्रिंटेड डाइज़जब कोई डिज़ाइन बदलता है तो उसे पुनरावृत्त करना और बदलना सस्ता होता है।

मुद्रित टूलींग से किसे लाभ होता है?

उपयोगकर्ता आधार एक विस्तृत श्रृंखला तक फैला हुआ है:

• उत्पाद डिजाइनर उत्पादन टूलींग के लिए प्रतिबद्ध होने से पहले गठित शीट धातु ज्यामिति को मान्य करते हैं
• प्रोटोटाइप टीमों को समय-सीमा पर कार्यात्मक धातु भागों की आवश्यकता होती है, जिन्हें महीनों में नहीं, बल्कि दिनों में मापा जाता है
• 10 से 500 भागों का उत्पादन करने वाले कम मात्रा में निर्माता जहां पारंपरिक टूलींग की लागत कभी कम नहीं होती है
• शौक़ीन लोग और कस्टम ब्रैकेट, बाड़ों और निर्मित घटकों के लिए हाइड्रोलिक या आर्बर प्रेस चलाने वाली छोटी दुकानें

यह मार्गदर्शिका प्रत्येक प्रमुख मुद्रण प्रौद्योगिकी और सामग्री वर्ग में शीट मेटल के लिए 3डी मुद्रित स्टैम्पिंग डाइज़ को कवर करती है। यह प्रौद्योगिकी अज्ञेयवादी है कि किसी भी प्रिंटर ब्रांड या सामग्री आपूर्तिकर्ता को पसंदीदा व्यवहार नहीं मिलता है। आपको क्षमताओं और सीमाओं दोनों का ईमानदार कवरेज मिलेगा, जिसमें कम मात्रा वाले स्टैम्पिंग डाई विकल्प भी शामिल हैं जो समझ में आते हैं और वे परिदृश्य जहां वे कम पड़ जाते हैं।

असली सवाल यह नहीं है कि मुद्रित डाई काम करती है या नहीं। यह वह तकनीक, सामग्री और डिज़ाइन दृष्टिकोण है जो आपकी विशिष्ट निर्माण आवश्यकताओं से मेल खाता है - और यह मुद्रण प्रक्रिया को समझने से ही शुरू होता है।

डाईज़ के लिए सही 3डी प्रिंटिंग तकनीक का चयन

प्रत्येक मुद्रण प्रक्रिया आणविक स्तर पर अलग-अलग तरीके से एक डाई बनाती है, और यह सीधे आकार देती है कि उपकरण प्रेस बल के तहत कैसा प्रदर्शन करता है। फ़्यूज्ड फिलामेंट के साथ मुद्रित डाई तरल राल से ठीक किए गए या धातु पाउडर से सिंटर किए गए डाई की तरह व्यवहार नहीं करेगी। स्टैम्पिंग डाईज़ के लिए सबसे अच्छी 3डी प्रिंटिंग तकनीक पूरी तरह से इस बात पर निर्भर करती है कि आप क्या बना रहे हैं, आपको कितने भागों की आवश्यकता है, और ऑपरेशन के लिए कितनी ताकत की आवश्यकता है।

यहां चार मुख्य प्रक्रिया परिवारों में टूलींग के लिए एक व्यावहारिक 3डी प्रिंटिंग तकनीक की तुलना दी गई है।

FDM कम बल निर्माण के कारण मर जाता है

फ़्यूज़्ड डिपोज़िशन मॉडलिंग (FDM) सबसे सुलभ प्रवेश बिंदु है। एक डेस्कटॉप मशीन थर्मोप्लास्टिक फिलामेंट की परत दर परत बाहर निकालती है, कुछ डॉलर की सामग्री के लिए घंटों में डाई ज्योमेट्री का निर्माण करती है। अदला - बदली? परत रेखाएं सतह बनाने पर एक दृश्यमान सीढ़ीदार बनावट बनाती हैं, और परतों के बीच का बंधन हमेशा सामग्री की तुलना में कमजोर होता है। यह अनिसोट्रॉपी मायने रखती है क्योंकि गठन करने वाली ताकतें अक्सर डाई को परत तलों पर लंबवत लोड करती हैं।

एफडीएम डाइज़ साधारण मोड़ों और पतले एल्युमीनियम या पीतल में कम बल बनाने के लिए अच्छी तरह से काम करता है। आप देखेंगे कि वे तब सबसे अच्छा प्रदर्शन करते हैं जब संपीड़ित भार को तेज किनारों पर केंद्रित करने के बजाय एक बड़े क्षेत्र में वितरित किया जाता है। डाई बनाने के लिए एफडीएम बनाम एसएलए की तुलना करते समय, मुख्य एफडीएम लाभ लागत और पुनरावृत्ति की गति है। मुख्य नुकसान सतही फिनिश और आयामी सहनशीलता है, जो आमतौर पर प्रिंटर और सामग्री के आधार पर +/- 0.3 से 0.5 मिमी के आसपास होता है।

प्रिसिजन डाई अनुप्रयोगों के लिए एसएलए और एसएलएस

स्टीरियोलिथोग्राफी (एसएलए) प्रकाश के साथ तरल राल को ठीक करती है, चिकनी सतहों के साथ मरती है और एफडीएम की तुलना में अधिक सख्त सहनशीलता देती है।SLA-प्रिंटेड फॉर्मिंग टूल्स पर फॉर्मलैब्स का शोधदर्शाया गया है कि उचित ढंग से डिज़ाइन किए जाने पर कठोर रेज़िन डाइज़ पर्याप्त प्रेस बलों का सामना कर सकती हैं, चिकनी सतह फिनिश के साथ पॉलिशिंग चरण को समाप्त कर देती है जिसकी कभी-कभी धातु डाइज़ को आवश्यकता होती है। एसएलए भाग भी आइसोट्रोपिक हैं, जिसका अर्थ है कि निर्माण अभिविन्यास के साथ ताकत नाटकीय रूप से नहीं बदलती है। जब बल कई दिशाओं से आते हैं तो यह उन्हें एफडीएम से बेहतर विकल्प बनाता है।

चयनात्मक लेजर सिंटरिंग (एसएलएस) एक गर्म बिस्तर में पॉलिमर पाउडर को फ़्यूज़ करता है। क्योंकि अप्रयुक्त पाउडर मुद्रण के दौरान भाग का समर्थन करता है, एसएलएस डाई संरचनात्मक अखंडता का त्याग किए बिना जटिल ज्यामिति को शामिल कर सकता है। एसएलएस मुद्रित डाई आयामी सटीकता आमतौर पर +/- 0.1 से 0.3 मिमी के आसपास बैठती है, और परिणामी नायलॉन हिस्से उत्कृष्ट क्रूरता और प्रभाव प्रतिरोध प्रदान करते हैं। पाउडर से सतह पर थोड़ी दानेदार बनावट होती है, लेकिन यह एफडीएम परत रेखाओं की तुलना में अधिक समान होती है और कम दिखाई देने वाले निशान को गठित भागों में स्थानांतरित करती है।

उच्च लोड आवश्यकताओं के लिए धातु सिंटरिंग

जब निर्माण बल किसी भी पॉलिमर द्वारा संभाले जा सकने वाले बल से अधिक हो जाता है, तो शीट मेटल स्टैम्पिंग के लिए मेटल सिन्टर डाई आगे का रास्ता बन जाता है। चयनात्मक लेजर मेल्टिंग (एसएलएम) और डायरेक्ट मेटल लेजर सिंटरिंग (डीएमएलएस) एल्यूमीनियम, स्टेनलेस स्टील, या टूल स्टील पाउडर से पूरी तरह से घने धातु डाई का उत्पादन करते हैं। ये डाई मशीनीकृत टूलींग के समान बलों का सामना कर सकते हैं, आंतरिक शीतलन चैनलों या वजन को कम करने के अतिरिक्त लाभ के साथ जाली संरचनाएं जो पारंपरिक मशीनिंग उत्पन्न नहीं कर सकती हैं।

धातु {{0}प्रिंटेड डाई की लागत काफी अधिक होती है और इसके लिए बाद में प्रसंस्करण की आवश्यकता होती है, जैसे कि तनाव से राहत, डीपाउडरिंग और अक्सर महत्वपूर्ण सतहों की मशीनिंग। वे उन ज्यामितियों के लिए अर्थ रखते हैं जो परंपरागत रूप से मशीन के लिए महंगी हैं, या जहां अनुरूप विशेषताएं प्रक्रिया के बोझ को उचित ठहराती हैं।

पैटर्न सीधा है: जैसे-जैसे बल की आवश्यकताएं और भाग की संख्या बढ़ती है, आप एफडीएम से एसएलए और एसएलएस के माध्यम से धातु की ओर बढ़ते हैं। लेकिन यह निर्णय पूरी तरह भार क्षमता के बारे में नहीं है। एक डाई जिसे सख्त आयामी नियंत्रण और साफ सतहों के साथ भागों का उत्पादन करने की आवश्यकता होती है, वह कम ताकतों पर भी एसएलए को उचित ठहरा सकता है, जबकि एक मोटा प्रोटोटाइप मोड़ उपलब्ध बजट की परवाह किए बिना एफडीएम पर बना रह सकता है।

प्रौद्योगिकी का चुनाव सीधे अगले महत्वपूर्ण निर्णय पर निर्भर करता है: प्रत्येक प्रक्रिया परिवार के भीतर कौन सी विशिष्ट सामग्री आपके पासे को बार-बार बनने वाले चक्रों में जीवित रहने के लिए आवश्यक यांत्रिक गुण प्रदान करती है।

मुद्रित बनाने वाले डाईज़ के लिए सामग्री चयन मार्गदर्शिका

जिस सामग्री से आप प्रिंट करते हैं वह यह निर्धारित करती है कि आपका डाई कितना बल झेल सकता है, यह कितने चक्रों तक जीवित रहेगा, और क्या गठित भाग साफ या चिह्नित निकलेगा। समान ज्यामिति वाले दो डाई पूरी तरह से अलग-अलग प्रदर्शन करेंगे यदि एक पीएलए में मुद्रित होता है और दूसरा ग्लास {{1}फाइबर {{2}प्रबलित नायलॉन में मुद्रित होता है। स्टैम्पिंग डाईज़ के लिए सबसे अच्छी फिलामेंट सामग्री चुनने का मतलब है कि आपके विशिष्ट फॉर्मिंग लोड और शीट मेटल प्रकार के लिए यांत्रिक गुणों का मिलान करना।

डाईज़ बनाने के लिए थर्माप्लास्टिक सामग्री

एफडीएम फिलामेंट्स में एकल उपयोग प्रोटोटाइपिंग के लिए उपयुक्त बजट अनुकूल विकल्प से लेकर सैकड़ों निर्माण चक्रों में सक्षम इंजीनियरिंग ग्रेड पॉलिमर तक शामिल हैं। यहां बताया गया है कि सामान्य विकल्प कैसे एकत्रित होते हैं:

• प्ला- 50 एमपीए के आसपास तन्य शक्ति के साथ उच्च कठोरता, लेकिन प्रभाव के तहत भंगुर और 60 डिग्री सेल्सियस से ऊपर नरम हो जाता है। पतले एल्यूमीनियम में अवधारणा मोड़ के प्रमाण के लिए अच्छा है, लेकिन बार-बार उपयोग के तहत टूटने की उम्मीद है।
• पेट- पीएलए की तुलना में बेहतर प्रभाव प्रतिरोध और लगभग 100 डिग्री सेल्सियस तक तापमान को संभालता है। संपीड़न शक्ति लगभग 70-80 एमपीए बैठती है, जो इसे नरम धातुओं पर मध्यम गठन भार के लिए व्यवहार्य बनाती है।
• पीईटीजी- मुद्रण में आसानी के साथ कठोरता को संतुलित करता है। एबीएस की तुलना में बेहतर परत आसंजन के साथ 50-60 एमपीए के करीब तन्य शक्ति, जो परत विमानों के खिलाफ बल बनाते समय मायने रखती है।
• नायलॉन (PA6/PA12)- यहीं से गंभीर कार्य शुरू होता है। नायलॉन 80{4}}100 एमपीए रेंज में उत्कृष्ट कठोरता, थकान प्रतिरोध और संपीड़न शक्ति प्रदान करता है। यह उन प्रभावों को अवशोषित करता है जो कठोर सामग्रियों को तोड़ देंगे, जिससे यह बार-बार बनाने के संचालन के लिए उपयुक्त हो जाता है।
• पॉलीकार्बोनेट (पीसी)डाई अनुप्रयोगों के लिए उच्चतम प्रदर्शन वाली सामान्य एफडीएम सामग्री, 5,200 पीएसआई (लगभग 36 एमपीए परम) से अधिक और 140 डिग्री सेल्सियस तक गर्मी प्रतिरोध के साथ। इसकी कठोरता, प्रभाव प्रतिरोध और थर्मल स्थिरता का संयोजन इसे मांग वाले संचालन के लिए शीर्ष विकल्प बनाता है।

डाई बनाने के लिए नायलॉन बनाम पॉलीकार्बोनेट का मूल्यांकन करते समय, निर्णय अक्सर इस पर आता है: नायलॉन झटके को बेहतर ढंग से अवशोषित करता है और कई चक्रों में थकान का प्रतिरोध करता है, जबकि पॉलीकार्बोनेट उच्च {{0}बल, कम -चक्र अनुप्रयोगों के लिए बेहतर गर्मी प्रतिरोध और कठोरता प्रदान करता है। बार-बार झुकने के ऑपरेशन में नायलॉन की जीत; पॉलीकार्बोनेट तब जीतता है जब डाई को निरंतर उच्च भार के तहत विरूपण का विरोध करना चाहिए।

परत अभिविन्यास एक महत्वपूर्ण कारक है जिसे नज़रअंदाज करना आसान है। एफडीएम भाग स्वाभाविक रूप से एनिसोट्रोपिक - हैं, जेड {{2} अक्ष (परतों के लंबवत) आमतौर पर एक्सवाई {{7} अक्ष की तुलना में 40- 70% कमजोर है। स्टैम्पिंग डाइज़ के लिए, इसका मतलब है कि आपको प्रिंट को उन्मुख करना चाहिए ताकि गठन बल परतों को अलग करने के बजाय उन्हें एक साथ संपीड़ित करें। Z-अक्ष के साथ शुद्ध संपीड़न में लोड किया गया डाई अच्छा प्रदर्शन करता है क्योंकि परतों को निचोड़ा जा रहा है। परतों में तनाव या कतरनी में लोड किया गया वही डाई अपनी रेटेड ताकत के एक अंश पर विफल हो जाएगा।

रेज़िन-आधारित डाई सामग्री

फोटोपॉलीमर रेजिन ट्रेडऑफ़ का एक अलग सेट पेश करते हैं। मानक रेजिन भंगुर होते हैं और अनुप्रयोग बनाने के लिए उपयुक्त नहीं होते हैं, लेकिन इंजीनियर और कठोर रेजिन परिवार समीकरण बदल देते हैं। रेज़िन 3डी प्रिंटेड डाई कंप्रेसिव ताकत प्रभावशाली स्तर तक पहुंच सकती है: मिश्रित -प्रबलित रेज़िन 158 एमपीए के आसपास संपीड़न शक्ति प्राप्त करते हैं, कठोर इंजीनियरिंग रेज़िन 130 एमपीए से ऊपर फ्लेक्सुरल ताकत प्रदान करते हैं। ये संख्याएं उन्हें कठोरता में अधिकांश एफडीएम थर्मोप्लास्टिक्स से काफी ऊपर रखती हैं।

डाई कार्य के लिए मुख्य राल श्रेणियाँ:

• मानक रेजिन- 20-50 एमपीए की तन्य शक्ति। संचालन बनाने के लिए बहुत भंगुर। टालना।
• कठोर/ABS-रेज़िन जैसा- 40-70 एमपीए के आसपास तन्य शक्ति के साथ 41-48 जे/एम का प्रभाव प्रतिरोध। प्रकाश निर्माण के लिए व्यवहार्य जहां कुछ लचीलापन विनाशकारी दरार को रोकता है।
• कठोर/इंजीनियरिंग रेजिन- 55-90 एमपीए की तन्य शक्ति और 130 एमपीए से ऊपर लचीला प्रदर्शन। ये लोड के तहत विरूपण का विरोध करते हैं और निर्माण चक्रों के माध्यम से आयामी सटीकता बनाए रखते हैं।

डाई अनुप्रयोगों के लिए एफडीएम की तुलना में रेजिन का लाभ यह है कि एसएलए या डीएलपी द्वारा ठीक किए गए आइसोट्रॉपी - हिस्से सभी अक्षों पर लगातार गुण प्रदर्शित करते हैं, जिससे कमजोर {{1}परत {{2}बॉन्ड समस्या समाप्त हो जाती है। नुकसान भंगुरता है. यहां तक ​​कि कठोर रेजिन भी शॉक लोड के तहत अचानक विफल हो सकते हैं, चेतावनी के रूप में पहले से कोई विकृति दिखाई नहीं देती है।

लोड बनाने के लिए सामग्री का मिलान

नीचे दी गई तालिका व्यावहारिक गठन क्षमता के मुकाबले भौतिक गुणों को दर्शाती है:

टूलींग अनुप्रयोगों के लिए कार्बन फाइबर फिलामेंट करीब से देखने लायक है।कार्बन फाइबर सुदृढीकरण से कठोरता और आयामी स्थिरता में काफी वृद्धि होती हैथर्मल विस्तार को कम करते हुए - एक ऐसी संपत्ति जो बार-बार बनने वाले चक्रों में डाई ज्यामिति को सुसंगत बनाए रखती है। कटे हुए रेशे आंतरिक सुदृढीकरण के रूप में कार्य करते हैं, संपीड़न शक्ति को बढ़ाते हैं और उस रेंगन का प्रतिरोध करते हैं जो बिना भरे हुए पॉलिमर निरंतर भार के तहत अनुभव करते हैं।

तो लागत प्रीमियम कब समझ में आता है? जब आपको 50 से अधिक गठन चक्रों की आवश्यकता होती है, जब तापमान परिवर्तन के दौरान आयामी स्थिरता मायने रखती है, या जब गठन ज्यामिति में पतली विशेषताएं होती हैं जो बिना भरे नायलॉन में फ्लेक्स होती हैं, तो मिश्रित - भरे हुए फिलामेंट्स उनकी कीमत को उचित ठहराते हैं। एकल उपयोग प्रोटोटाइप बेंड के लिए, मानक नायलॉन काफी है। एक डाई के लिए जिसे कई हफ्तों तक रुक-रुक कर उपयोग करने पर लगातार भागों का उत्पादन करने की आवश्यकता होती है, कार्बन फाइबर {{6} प्रबलित नायलॉन प्रति डॉलर खर्च किए गए औसत रूप से बेहतर परिणाम प्रदान करता है।

भौतिक गुण इस बात की सीमा निर्धारित करते हैं कि आपका डाई क्या संभाल सकता है। लेकिन डाई की ज्यामिति स्वयं - दीवार की मोटाई, इनफिल घनत्व, और निकासी सहनशीलता - यह निर्धारित करती है कि आप वास्तव में उस छत तक पहुंचते हैं या उससे कम रह जाते हैं।

3डी प्रिंटेड डाई ज्योमेट्री के लिए डिज़ाइन दिशानिर्देश

खराब ज्यामिति के साथ मुद्रित एक मजबूत सामग्री अभी भी एक कमजोर डाई पैदा करती है। दीवार की मोटाई, इनफिल रणनीति, और क्लीयरेंस सहनशीलता किसी भी मुद्रित बनाने वाले उपकरण की संरचनात्मक रीढ़ हैं, और इन्हें गलत करना टूटे हुए छिद्रों और असंगत भागों का सबसे तेज़ रास्ता है। एडिटिव निर्मित डाई के डिज़ाइन नियम पारंपरिक मशीनीकृत टूलींग से सार्थक रूप से भिन्न होते हैं क्योंकि आप सजातीय स्टील के बजाय स्तरित, अनिसोट्रोपिक सामग्री के साथ काम कर रहे हैं।

दीवार की मोटाई और ड्राफ्ट कोण नियम

3डी प्रिंटेड फॉर्मिंग डाइज़ के लिए दीवार की मोटाई को प्रेस बल के तहत मुद्रण क्षमता और लोड प्रतिरोध दोनों को ध्यान में रखना होगा। दृश्य प्रोटोटाइप के विपरीत, जहां पतले गोले सामग्री को बचाते हैं, डाई टूलींग मोटी, ठोस परिधि की मांग करती है जो लचीलेपन या दरार के बिना तनाव को वितरित करती है।

एफडीएम के लिए मर जाता है,इंजीनियरिंग-परीक्षित दिशानिर्देशविश्वसनीय परिधि निर्माण के लिए नोजल व्यास को कम से कम 2 से 3 गुना करने की अनुशंसा करें - लेकिन कार्यात्मक टूलींग को उस न्यूनतम से कहीं आगे जाने की आवश्यकता है। मोल्ड और जिग्स जैसे औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए बार-बार लोडिंग के तहत पर्याप्त कठोरता प्राप्त करने के लिए आमतौर पर 5 से 10 मिमी की सीमा में दीवार की मोटाई की आवश्यकता होती है।

पालन ​​​​करने के लिए यहां मुख्य दीवार और ज्यामिति नियम दिए गए हैं:

• न्यूनतम दीवार मोटाई:प्रकाश के लिए 4 मिमी -ड्यूटी फॉर्मिंग डाई (पतला एल्युमीनियम मोड़); स्टील या मोटे स्टॉक में मध्यम गठन बलों को संभालने वाले डाई के लिए 6-10 मिमी
• ड्राफ्ट कोण:भाग को बाहर निकालने में सहायता करने और निर्माण के दौरान घर्षण को कम करने के लिए ऊर्ध्वाधर डाई चेहरों पर 1-3 डिग्री का ड्राफ्ट लागू करें। मशीनीकृत स्टील की तुलना में मुद्रित डाइज़ को थोड़ा अधिक ड्राफ्ट से लाभ होता है क्योंकि सतह की बनावट वर्कपीस पर खिंचाव बढ़ाती है।
• अचानक मोटे {{0} से {{1} पतले संक्रमण से बचें:दीवार की मोटाई में अचानक बदलाव से मुद्रण के दौरान तनाव की सांद्रता और असमान शीतलन पैदा होता है, जिससे विकृति या आंतरिक रिक्तियां पैदा होती हैं जो लोड के तहत डाई को कमजोर कर देती हैं। मोटाई में परिवर्तन पर क्रमिक टेपर या फ़िललेट्स का उपयोग करें।
• आंतरिक कोनों पर फ़िललेट्स जोड़ें:तीव्र आंतरिक कोने तनाव को केंद्रित करते हैं और सामान्य दरार आरंभ बिंदु होते हैं। न्यूनतम 2 मिमी आंतरिक फ़िलेट त्रिज्या महत्वपूर्ण रूप से डाई जीवन को बढ़ाती है।
• परत रेखाओं से दूर ओरिएंट बनाने वाली सतहें:डाई को इस प्रकार रखें कि क्रिटिकल फॉर्मिंग फेस लंबवत रूप से निर्मित होने के बजाय सपाट (XY विमान) मुद्रित हो। अपने तल के लंबवत संपीड़न में भरी हुई परतें अच्छा प्रदर्शन करती हैं; बॉन्ड लाइनों में तनाव या कतरनी में भरी हुई परतें रेटेड सामग्री ताकत के 40-70% पर विफल हो जाती हैं।

संरचनात्मक अखंडता के लिए इन्फिल रणनीति

ताकत के लिए 3डी मुद्रित डाई इनफिल पैटर्न कच्चे इनफिल प्रतिशत से अधिक मायने रखता है। 50% जाइरोइड इनफिल पर एक डाई 80% ग्रिड इनफिल पर एक डाई से बेहतर प्रदर्शन कर सकती है क्योंकि आंतरिक ज्यामिति क्रॉस -सेक्शन में बल को अधिक समान रूप से वितरित करती है।

स्टैम्पिंग डाईज़ के लिए, इन इन्फिल दिशानिर्देशों पर विचार करें:

• न्यूनतम 60-70% इन्फिल घनत्वबार-बार बनने वाले भार को संभालने वाले डाई के लिए। इस सीमा के नीचे, आंतरिक रिक्तियां चक्रीय तनाव के तहत स्थानीय संपीड़न और अंततः पतन की अनुमति देती हैं।
• जाइरोइड या क्यूबिक इन्फिल पैटर्नलगभग -आइसोट्रोपिक आंतरिक समर्थन प्रदान करें। ग्रिड और रेक्टिलिनियर पैटर्न संरेखित कमजोर विमानों का निर्माण करते हैं जो ऑफ-अक्ष भार के तहत कतरनी कर सकते हैं।
• 100% ठोस इन्फिलशीर्ष में 5-8 मिमी सीधे निर्मित सतह के नीचे। यह एक ठोस टोपी बनाता है जो प्रेस बल को समान रूप से नीचे की इनफिल संरचना में स्थानांतरित करता है, जिससे सतह के विक्षेपण या पंच-थ्रू को रोका जा सकता है।
• शेल/परिधि की संख्या को 5-8 दीवारों तक बढ़ाएँबाहरी सीमा के लिए. परिधियां इनफिल की तुलना में अधिक भार उठाती हैं - एकाधिक निरंतर परिधियां एक मोटी दीवार की तुलना में चक्रीय तनाव को अधिक प्रभावी ढंग से वितरित करती हैं, जिससे बार-बार प्रेस चक्र के तहत थकान प्रदर्शन में सुधार होता है।
• इन्फिल को समान रूप से बढ़ाने के बजाय पसलियों का उपयोग करें:प्राथमिक गठन बल के लंबवत उन्मुख आंतरिक पसलियाँ वैश्विक इन्फिल प्रतिशत बढ़ाने की तुलना में कहीं अधिक कुशलता से कठोरता जोड़ती हैं। यह महत्वपूर्ण लोड पथों को सुदृढ़ करते हुए प्रिंट समय बचाता है।

एक व्यावहारिक दृष्टिकोण: 6 परिधियों और 8 ठोस शीर्ष परतों के साथ 70% जाइरॉइड इनफिल पर प्रिंट मर जाता है। यह संरचनात्मक प्रदर्शन के मुकाबले प्रिंट समय को संतुलित करता है और आपको परीक्षण के लिए एक विश्वसनीय प्रारंभिक बिंदु देता है।

मुद्रित उपकरणों के लिए पंच - से - डाई क्लीयरेंस

धातु स्टैम्पिंग के लिए मानक पंच और डाई क्लीयरेंस, वर्कपीस की मोटाई और सामग्री की कठोरता के आधार पर प्रति पक्ष फॉर्मूला का प्रतिशत उपयोग करता है। पारंपरिक इस्पात टूलींग के लिए,अनुशंसित निकासी आमतौर पर प्रति पक्ष वर्कपीस की मोटाई के 10% से शुरू होती है, जिसमें 15-20% तक कठोर सामग्री की आवश्यकता होती है।

मुद्रित टूलींग के लिए पंच और डाई क्लीयरेंस के लिए दो कारणों से इन मानक फ़ार्मुलों से परे समायोजन की आवश्यकता होती है:

• आयामी विचरण:मुद्रित डाई में मुद्रण प्रक्रिया के आधार पर +/- 0.1 से 0.5 मिमी तक की अंतर्निहित सहनशीलता होती है। इस भिन्नता को नाममात्र निकासी गणना में जोड़ा जाना चाहिए। +/- 0.3 मिमी सहनशीलता वाला एक एफडीएम डाई उपकरण के दोनों हिस्सों में क्लीयरेंस को कुल 0.6 मिमी तक प्रभावी ढंग से स्थानांतरित करता है।
• सामग्री अनुपालन:पॉलिमर बल बनाने के तहत प्रत्यास्थ रूप से विक्षेपित हो जाता है। स्ट्रोक के दौरान डाई सतहें थोड़ी संकुचित हो जाती हैं, जिससे अस्थायी रूप से प्रभावी निकासी कम हो जाती है। क्षतिपूर्ति करने के लिए, स्टील टूलींग के लिए आपके द्वारा निर्दिष्ट नाममात्र निकासी को 5-10% से अधिक बढ़ाएँ। उदाहरण के लिए, यदि एक स्टील डाई जोड़ी को 1.0 मिमी हल्के स्टील पर प्रति पक्ष 0.15 मिमी निकासी की आवश्यकता होती है, तो एक मुद्रित डाई जोड़ी को समकक्ष परिणाम प्राप्त करने के लिए प्रति पक्ष 0.20-0.25 मिमी की आवश्यकता हो सकती है।

थोड़ा बड़ा आकार शुरू करके और पुनरावृत्तियों में 0.05 मिमी की वृद्धि में कमी करके अनुभवजन्य रूप से क्लीयरेंस का परीक्षण करें। मुद्रित टूलींग के साथ, एक संशोधित डाई तैयार करने में दिनों के बजाय घंटों का समय लगता है, इसलिए क्लीयरेंस पर पुनरावृत्ति तेज और सस्ती है।

एक और विचार: ज्यामिति जटिलता का निर्माण एक प्रगतिशील पथ का अनुसरण करना चाहिए। सरल V-बेंड से प्रारंभ करें जहां बल पूर्वानुमानित हो और समान रूप से वितरित हो। डाई सर्वाइवल की पुष्टि करने के बाद ही यू-बेंड और चैनल फॉर्म पर जाएं। ड्रॉ और कंपाउंड फॉर्म, डाई फेस पर तन्य भार और बहु ​​-दिशात्मक तनाव - पेश करते हैं, इसके लिए उच्चतम इनफिल घनत्व, सबसे मोटी दीवारों और सबसे रूढ़िवादी निकासी मूल्यों की आवश्यकता होती है। पहले प्रिंट पर गहरा प्रभाव डालने का प्रयास लगभग हमेशा डाई फ्रैक्चर में समाप्त होता है।

ये डिज़ाइन पैरामीटर परिभाषित करते हैं कि डाई संरचनात्मक रूप से कितना जीवित रह सकती है। लेकिन समीकरण का दूसरा भाग वह है जो बन रहा है - विशिष्ट धातु मिश्र धातु, तापमान, और उपकरण के खिलाफ पीछे धकेलने वाली मोटाई यह निर्धारित करती है कि आपकी ज्यामिति कायम है या विफल है।

संगत धातुएँ और मोटाई सीमाएँ

आपकी डाई सामग्री बल बनाने की सीमा निर्धारित करती है। लेकिन उस डाई को पीछे धकेलने वाली शीट मेटल ही वास्तव में यह निर्धारित करती है कि ऑपरेशन सफल होता है या विफल। प्रत्येक मिश्र धातु पॉलिमर टूलींग के साथ अच्छी तरह से काम नहीं करती है, और यहां तक ​​कि सहकारी धातुएं भी समस्याग्रस्त हो जाती हैं जब मोटाई निश्चित सीमा से अधिक हो जाती है। यह समझना कि आप मुद्रित डाइस से किन धातुओं पर मुहर लगा सकते हैं - और कठोर सीमाएं कहां बैठती हैं - प्रिंटों की बर्बादी और टूटे हुए औजारों को रोकता है।

मुद्रित डाईज़ के लिए उपयुक्त मिश्र धातुएँ और टेम्पर्स

नरम, लचीली धातुओं को बनाने के लिए कम बल की आवश्यकता होती है, जो सीधे मुद्रित टूलींग की प्रयोग करने योग्य सीमा को बढ़ाती है। सर्वश्रेष्ठ उम्मीदवार एक सामान्य विशेषता साझा करते हैं: फ्रैक्चर से पहले उच्च बढ़ाव के साथ कम उपज शक्ति।

• एल्यूमीनियम मिश्र धातु (1100, 3003, 5052, 6061-ओ):मुद्रित स्टैम्पिंग डाइज़ के साथ एल्युमीनियम बनाने के लिए आदर्श प्रारंभिक बिंदु। उदाहरण के लिए, मिश्र धातु 5052-ओ की उपज शक्ति लगभग 90 एमपीए और बढ़ाव 25% से अधिक है, जो इसे पतले गेज में पॉलिमर डाइज़ के साथ अत्यधिक सहयोगी बनाता है।
• पीतल (C260, C270):एनाल्ड स्थिति में कार्ट्रिज पीतल 100-120 एमपीए के करीब उपज शक्ति के साथ उत्कृष्ट फॉर्मेबिलिटी प्रदान करता है। उच्च कठोरता के कारण एल्युमीनियम की तुलना में डाई पर थोड़ा अधिक कठोर, लेकिन पतले स्टॉक के लिए पॉलिमर क्षमता के भीतर।
• तांबा (C110, C101):मृत नरम तांबा बहुत कम बल के साथ बनता है और आसानी से डाई ज्यामिति के अनुरूप हो जाता है। डाई की संपीड़न सीमा तक सभी सामान्य मोटाई में मुद्रित टूलींग के लिए उत्कृष्ट।
• माइल्ड स्टील (1008, 1010, 1018):लगभग 200-250 एमपीए की उपज शक्ति के साथ एनील्ड कम -कार्बन स्टील। पतले गेज में प्रबलित मुद्रित डाई के साथ काम करने योग्य, लेकिन मोटाई के साथ बल तेजी से चढ़ते हैं।
• स्टेनलेस स्टील (304, 316):एनील्ड ऑस्टेनिटिक ग्रेड बनाने योग्य होते हैं लेकिन हल्के स्टील की तुलना में काफी अधिक बल की आवश्यकता होती है। आम तौर पर पॉलिमर डाई के लिए ऊपरी सीमा, कार्बन फाइबर नायलॉन या कठोर राल जैसी उच्च शक्ति वाले डाई सामग्री वाले बहुत पतले स्टॉक तक सीमित होती है।

तापमान की स्थिति मिश्र धातु की पसंद जितनी ही मायने रखती है।एनीलिंग अनाज की संरचना को पुनः क्रिस्टलीकृत करके लचीलापन बहाल करता है, जो उपज शक्ति को कम करता है और बढ़ाव को बढ़ाता है - दोनों गुण जो आपके पासे को संभालने के लिए आवश्यक गठन बल को कम करते हैं। पूरी तरह से एनील्ड अवस्था में आधी सख्त 5052 एल्यूमीनियम शीट को उसी मिश्र धातु के लगभग दोगुने झुकने वाले बल की आवश्यकता होती है। मुद्रित टूलींग के साथ काम करते समय, हमेशा एनील्ड या मृत नरम तापमान निर्दिष्ट करें जब तक कि एप्लिकेशन को विशेष रूप से अंतिम भाग में कठिन स्थिति की आवश्यकता न हो।

यह रिश्ता सीधा है: नरम धातु का मतलब है कम तनाव, लंबा जीवनकाल और पॉलिमर टूलींग के साथ बेहतर अनुकूलता। यदि आपका डिज़ाइन पोस्टिंग हीट ट्रीटमेंट या वर्क हार्डनिंग की अनुमति देता है, तो एनील्ड स्टॉक से शुरुआत करें और फॉर्मिंग चरण के दौरान कठिन गुस्से से लड़ने के बजाय बाद में ताकत जोड़ें।

डाई सामग्री द्वारा मोटाई सीमाएँ

3डी मुद्रित डाई के लिए शीट धातु की मोटाई की सीमा डाई की संपीड़न शक्ति और किसी दिए गए मोटाई पर किसी धातु द्वारा उत्पन्न गठन बल के बीच की बातचीत पर निर्भर करती है। मोटा स्टॉक आवश्यक बल को तेजी से बढ़ाता है - शीट की मोटाई को दोगुना करके झुकने वाले बल को लगभग चौगुना कर देता है।

ये मान उचित रूप से डिज़ाइन किए गए क्लीयरेंस और मध्यम मोड़ लंबाई के साथ सरल V - मोड़ मानते हैं। ड्रॉ, मिश्रित रूप और लंबी मोड़ वाली रेखाएं बल को अधिक बढ़ाती हैं, जिसका अर्थ है तदनुसार अधिकतम स्वीकार्य मोटाई कम करना। एक पायलट अध्ययन का उपयोग करहॉट स्टैम्पिंग के लिए 3डी प्रिंटेड मैरेजिंग स्टील डाइज़800 चक्रों में 1.7 मिमी लेपित बोरॉन स्टील के सफल निर्माण का प्रदर्शन किया गया है - यह पुष्टि करते हुए कि धातु {{3}सिन्डर्ड डाइज़ उत्पादन स्तर के स्थायित्व के साथ भारी गेज और कठिन मिश्र धातुओं को संभालते हैं।

सतही फिनिश को डाई से भाग में स्थानांतरित करना

यहां एक विवरण दिया गया है जिसे अधिकांश टूलींग गाइड पूरी तरह से छोड़ देते हैं: 3डी प्रिंटेड टूलींग से सतह की फिनिश सीधे गठित शीट धातु पर स्थानांतरित हो जाती है। प्रत्येक परत रेखा, प्रत्येक सीढ़ी कदम कलाकृति, और डाई फेस पर प्रत्येक सतह की अपूर्णता प्रेस बल के तहत वर्कपीस में अंकित होती है। एनील्ड एल्यूमीनियम या तांबे जैसी नरम धातुओं पर, यह प्रभाव विशेष रूप से स्पष्ट होता है क्योंकि सामग्री निर्माण के दौरान मरने वाली सतह के करीब होती है।

गंभीरता मुद्रण प्रौद्योगिकी पर निर्भर करती है:

• एफडीएम मर जाता हैसबसे अधिक दिखाई देने वाला चिह्न छोड़ें. 0.1-0.3 मिमी की परत की ऊँचाई लकीरें उत्पन्न करती है जो पतले एल्यूमीनियम में स्पष्ट रूप से अंकित होती हैं। पैटर्न दिशात्मक और दोहराने योग्य है - जहां भी यह डाई फेस से संपर्क करता है, वहां आपको बने हिस्से पर समानांतर रेखाएं दिखाई देंगी।
• एसएलए मर जाता हैपॉलिमर विकल्पों में से सबसे स्वच्छ सतहों का उत्पादन करें। 0.025-0.05 मिमी की परत की ऊंचाई गठित भागों पर न्यूनतम दृश्यमान बनावट छोड़ती है, जो अक्सर आगे के उपचार के बिना स्वीकार्य होती है।
• एसएलएस मर जाता हैपाउडर वाली सतह से थोड़ी मैट, दानेदार बनावट हटाएं। एफडीएम लाइनों की तुलना में कम दिशात्मक, लेकिन फिर भी परावर्तक धातुओं पर दिखाई देता है।

सतह स्थानांतरण को न्यूनतम करने की रणनीतियाँ:

• बनने वाले चेहरों को रेत देंउपयोग से पहले परत रेखाओं को गिराने के लिए उत्तरोत्तर महीन ग्रिट्स (220 से 600) के साथ। एफडीएम की मृत्यु के लिए यह सबसे सरल और सबसे प्रभावी हस्तक्षेप है।
• एक पतला एपॉक्सी या फिलर कोट लगाएंमरने की सतह और रेत को चिकना करने के लिए। यह परतों के बीच के सूक्ष्म अंतरालों को भरता है और एक निरंतर आकार देने वाला चेहरा बनाता है।
• प्रिंट को ओरिएंट करेंइसलिए परत रेखाएँ निर्माण के दौरान सामग्री प्रवाह की दिशा के समानांतर चलती हैं। समानांतर रेखाएं लंबवत लकीरों की तुलना में कम दृश्य व्यवधान पैदा करती हैं और अंकन के जोखिम को कम करती हैं।
• बलि शिम का प्रयोग करें- डाई और वर्कपीस के बीच चिकनी पॉलीथीन या पीटीएफई की एक पतली शीट। यह अनुपालन जोड़ता है लेकिन कॉस्मेटिक भागों पर सीधे बनावट स्थानांतरण को समाप्त करता है।

उन हिस्सों के लिए जहां सतह की गुणवत्ता मायने रखती है, पोस्टिंग फिनिशिंग की योजना बनाएं या रेत से बने फॉर्मिंग चेहरों के साथ एसएलए{1}प्रिंटेड डाई में निवेश करें। दृश्य से छिपे संरचनात्मक भागों के लिए, अधूरे एफडीएम डाई की बनावट अक्सर स्वीकार्य होती है।

यह जानना कि आपकी डाई कौन सी धातु बना सकती है और आप उन्हें कितना मोटा धकेल सकते हैं, परिचालन लिफाफा स्थापित करता है। अगला प्रश्न अधिक मात्रात्मक है: किसी दिए गए गठन ऑपरेशन में वास्तव में कितना बल उत्पन्न होता है, और क्या आपका पासा इससे बच सकता है?

बल गणना और प्रेस टन भार सीमाएँ

आप जानते हैं कि आप कौन सी धातु बना रहे हैं और यह कितनी मोटी है। आपने ज्ञात संपीड़न शक्ति वाली डाई सामग्री का चयन किया है। उन दो डेटा बिंदुओं के बीच महत्वपूर्ण कदम यह निर्धारित करना है कि फॉर्मिंग ऑपरेशन कितना बल उत्पन्न करता है - और क्या आपका मुद्रित पासा इसे विनाशकारी विफलता के बिना अवशोषित कर सकता है। यह 3डी मुद्रित डाई के लिए निर्माण बल गणना है जिसे अधिकांश गाइड कभी संबोधित नहीं करते हैं।

शीट मेटल के लिए निर्माण बल का अनुमान लगाना

मानक वायु-झुकने वाला टनभार सूत्र,प्रेस ब्रेक संचालन में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, एक विश्वसनीय प्रारंभिक बिंदु प्रदान करता है:

टनभार का निर्माण={[575 x (सामग्री की मोटाई)।²)] / डाई-उद्घाटन चौड़ाई / 12} x मोड़ की लंबाई x सामग्री कारक

सामग्री की मोटाई, डाई की खुलने की चौड़ाई और मोड़ की लंबाई सभी इंच में हैं। स्थिरांक 575 को 60,000 पीएसआई तन्य शक्ति पर एआईएसआई 1035 कोल्ड - रोल्ड स्टील के विरुद्ध कैलिब्रेट किया गया है। इसे अन्य धातुओं के लिए अनुकूलित करने के लिए, आप अपनी शीट धातु की तन्य शक्ति और 60,000 पीएसआई बेसलाइन के अनुपात में एक सामग्री कारक - लागू करते हैं। कुछ सामान्य कारक:

• डेड सॉफ्ट एल्युमीनियम (H-श्रृंखला): 0.5
• टी-6 एल्यूमीनियम: 1.0 - 1.2
• माइल्ड स्टील (एआईएसआई 1035): 1.0
• 304 स्टेनलेस स्टील (84,000 पीएसआई तन्यता): 1.4
• पीतल (एनील्ड, ~45,000 पीएसआई तन्यता): 0.75

कल्पना कीजिए कि आप 100 मिमी (4 इंच) की मोड़ लंबाई के साथ 6 मिमी (0.25 इंच) डाई ओपनिंग पर 1.0 मिमी (0.040 इंच) एनील्ड एल्यूमीनियम को मोड़ रहे हैं। उन मानों को प्लग इन करना: {[575 x (0.040²)] / 0.25 / 12} x 4 x 0.5=लगभग 0.06 टन, या लगभग 540 N बल। यह आराम से अधिकांश नायलॉन या पॉलीकार्बोनेट डाइज़ की क्षमता के भीतर है।

रिश्ते को आंतरिक बनाना महत्वपूर्ण है: गठन बल बढ़ता हैवर्गसामग्री की मोटाई का. शीट की मोटाई दोगुनी करें और आप आवश्यक बल को चौगुना कर देंगे। इस घातांकीय स्केलिंग के कारण ही पिछले अनुभाग में मोटाई की सीमाएँ मौजूद हैं - मुद्रित डाई गेज बढ़ने पर अपनी संपीड़ित छत से तेजी से टकराते हैं।

मुद्रित टूलींग के लिए टनभार सीमा दबाएँ

एक मुद्रित डाई कितना बल संभाल सकती है? इसका उत्तर इसके संपर्क क्षेत्र पर वितरित डाई की संपीड़न शक्ति के विरुद्ध गणना की गई बल की तुलना करने में निहित है।

यहां वैचारिक ढांचा है: यदि आपके डाई फेस का संपर्क क्षेत्र 500 मिमी है²और डाई सामग्री की संपीड़न उपज शक्ति 100 एमपीए है, स्थायी विरूपण से पहले सैद्धांतिक अधिकतम भार 50,000 एन (लगभग 5 मीट्रिक टन) है। प्लास्टिक टूलींग के लिए प्रेस टन भार सीमा केवल डाई के संपर्क क्षेत्र को उसकी संपीड़ित उपज शक्ति से गुणा करती है, फिर एक सुरक्षा मार्जिन से कम कर दी जाती है।

मुख्य चर इंजीनियरों को यह निर्धारित करते समय ध्यान देना चाहिए कि मुद्रित डाई किसी दिए गए ऑपरेशन में जीवित रहती है या नहीं:

• शीट धातु की तन्यता ताकत- सीधे तौर पर भौतिक कारक के माध्यम से गठन बल को निर्धारित करता है
• शीट की मोटाई (वर्ग)- बल समीकरण में प्रमुख चर
• मोड़ की लम्बाई- लंबे मोड़ आनुपातिक रूप से उच्च कुल बल उत्पन्न करते हैं
• डाई-उद्घाटन की चौड़ाई- संकरे उद्घाटन बल को केंद्रित करते हैं और टन भार आवश्यकताओं को बढ़ाते हैं
• डाई संपर्क क्षेत्र- बड़ी संपर्क सतहें अधिक सामग्री में बल वितरित करती हैं, जिससे स्थानीय तनाव कम हो जाता है
• डाई सामग्री संपीड़न उपज शक्ति- अधिकतम तनाव जो डाई स्थायी विरूपण के बिना झेल सकता है
• सुरक्षा कारक- सामग्री परिवर्तनशीलता और अचानक विफलता मोड को ध्यान में रखते हुए अनिवार्य व्युत्पन्न लागू किया गया

एडिटिव निर्मित स्टैम्पिंग डाइज़ के लिए सुरक्षा मार्जिन पर विशेष जोर दिया जाना चाहिए। स्टील डाई अपनी क्षमता से अधिक लोड होने पर धीरे-धीरे विकृत हो जाती है - वे विकसित हो जाते हैं, वे स्पष्ट रूप से उपज देते हैं, वे चेतावनी देते हैं। मुद्रित पॉलिमर मरता नहीं है। वे अचानक और बिना पूर्व विरूपण के टूट जाते हैं, विशेष रूप से कठोर रेजिन और कांच से भरी सामग्री। इस भंगुर विफलता मोड का मतलब है कि आप अपनी सीमा के करीब पहुंच रहे अतिभारित डाई का पता लगाने के लिए दृश्य निरीक्षण पर भरोसा नहीं कर सकते।

पॉलिमर डाई के लिए, 3x - का न्यूनतम सुरक्षा कारक लागू करें, जिसका अर्थ है कि आपकी गणना की गई बल डाई की सैद्धांतिक संपीड़न क्षमता के एक तिहाई से अधिक नहीं होनी चाहिए। कठोर रेजिन के लिए, जो शून्य चेतावनी के साथ विफल हो जाते हैं, 4x सुरक्षा कारक अधिक उपयुक्त है। केवल मजबूत नायलॉन और पॉली कार्बोनेट, जो फ्रैक्चर से पहले कुछ प्लास्टिक विरूपण प्रदर्शित करते हैं, 2.5x मार्जिन के करीब काम करने को उचित ठहरा सकते हैं।

एक व्यावहारिक जांच: उपरोक्त सूत्र का उपयोग करके अपने गठन बल की गणना करें, अपने पासे की संपीड़न क्षमता (उपज शक्ति x संपर्क क्षेत्र) को उस बल से विभाजित करें, और पुष्टि करें कि परिणामी अनुपात आपकी सुरक्षा सीमा को पूरा करता है। यदि ऐसा नहीं होता है, तो आपके पास तीन विकल्प हैं - डाई संपर्क क्षेत्र बढ़ाएं, मजबूत डाई सामग्री पर स्विच करें, या शीट की मोटाई कम करें। मुद्रित पासे को उसकी परिकलित सीमा के निकट चलाना कोई लागत बचाने वाला उपाय नहीं है। यह अचानक उपकरण विफलता, क्षतिग्रस्त वर्कपीस और संभावित प्रेस क्षति का मार्ग है।

ये बल गणनाएँ आपको बताती हैं कि क्या एकल गठन स्ट्रोक जीवित रहने योग्य है। लेकिन टूलींग अर्थशास्त्र एक स्ट्रोक से अधिक - डाई जीवनकाल, पुनरावृत्ति लागत और पारंपरिक मशीनीकृत टूलींग के मुकाबले ब्रेक-ईवन वॉल्यूम पर निर्भर करता है, यह परिभाषित करता है कि क्या मुद्रित डाई वास्तव में किसी परियोजना के पूर्ण जीवनचक्र में पैसे बचाती है।

लागत-लाभ ढाँचा और ब्रेक-सम विश्लेषण

एक मुद्रित पासा, जिसकी कीमत $40 है, $2,000 के मशीनी उपकरण पर स्पष्ट जीत की तरह लगता है। लेकिन वह तुलना इस बात को नज़रअंदाज करती है कि वास्तव में प्रोजेक्ट लागत क्या है: विफलता से पहले प्रत्येक डाई कितने हिस्से का उत्पादन करती है, आप कितने डिज़ाइन पुनरावृत्तियों को जलाते हैं, और किस मात्रा में सस्ता उपकरण सस्ता होना बंद कर देता है। वास्तविक 3डी मुद्रित डाई लागत बनाम सीएनसी मशीन टूलींग तुलना के लिए स्वामित्व लेंस की कुल लागत - की आवश्यकता होती है, जो पूर्ण विकास आर्क में टूलींग, पुनरावृत्ति और प्रति {7} भाग अर्थशास्त्र के लिए जिम्मेदार होती है।

जीवनकाल के दौरान प्रति भाग लागत

मुद्रित डाई के हिस्सों की जीवनकाल संख्या सामग्री और गठन की गंभीरता के आधार पर नाटकीय रूप से भिन्न होती है। एक अच्छी तरह से डिज़ाइन किया गया - पतले एल्यूमीनियम में सरल मोड़ करने वाला नायलॉन डाई 200 से 500 चक्रों तक जीवित रह सकता है। मध्यम भार के तहत एक कठोर राल डाई 50 से 150 भागों के बाद टूट सकती है। पीएलए? दृश्यमान गिरावट से पहले अक्सर एकल अंक।

यह जीवनकाल 3डी मुद्रित डाइज़ के साथ सीधे प्रति भाग लागत निर्धारित करता है। 200 अच्छे भागों का उत्पादन करने वाली $40 की नायलॉन डाई की टूलींग में प्रति भाग $0.20 की लागत आती है। 100,000 भागों का उत्पादन करने वाली $2,000 सीएनसी मशीनीकृत स्टील डाई की कीमत $0.02 प्रति भाग है। अंकित मूल्य पर, स्टील जीतता है - लेकिन केवल तभी जब आपको वास्तव में 100,000 भागों की आवश्यकता होती है और डिज़ाइन कभी नहीं बदलता है।

वास्तविक लागत समीकरण, उधार लेनास्वामित्व ढाँचे की कुल लागतविनिर्माण प्रक्रियाओं में उपयोग किया जाने वाला, इस तरह दिखता है:

कुल परियोजना टूलींग लागत=(प्रति डाई लागत x पुनरावृत्तियों की संख्या) + (असफल प्रिंट x सामग्री लागत) + पोस्ट -प्रसंस्करण श्रम

प्रत्येक डिज़ाइन संशोधन का अर्थ है एक नया पासा। मुद्रित टूलींग के साथ, उस संशोधन की लागत $40 और चार घंटे होती है। मशीनीकृत टूलींग के साथ, इसकी लागत $2,000 और दो से चार सप्ताह है। यदि आपका प्रोजेक्ट भाग ज्यामिति को अंतिम रूप देने से पहले छह पुनरावृत्तियों से गुजरता है - नए उत्पाद विकास में एक सामान्य परिदृश्य - मुद्रित टूलींग पथ की लागत लगभग $240 है। मशीनीकृत पथ की लागत $12,000 है, यह मानते हुए कि आप अनुमान लगाने और उम्मीद करने के बजाय इसे कई बार काटने की जहमत भी उठाते हैं।

पारंपरिक टूलींग के विरुद्ध ब्रेक-सम विश्लेषण

मुद्रित स्टैम्पिंग डाई के लिए ब्रेक ईवन वॉल्यूम क्रॉसओवर बिंदु पर बैठता है जहां मुद्रित डाई पर संचयी प्रति भाग टूलींग लागत मशीनीकृत डाई की परिशोधित लागत के बराबर होती है। उस वॉल्यूम के नीचे, प्रिंटिंग जीत जाती है। इसके ऊपर मशीनिंग का काम होता है।

पैटर्न स्पष्ट है: मुद्रित डाइज़ प्रोटोटाइप और सत्यापन चरण पर हावी हैं जहां डिज़ाइन अक्सर बदलते हैं और उत्पादन की मात्रा भौतिक नहीं होती है। उद्योग डेटा इस गतिशील - 3डी प्रिंटिंग की पुष्टि करता है जो अपेक्षाकृत सपाट लागत वक्र बनाए रखता है जो कम मात्रा का पक्ष लेता है, जबकि उच्च टूलींग निवेश वाली प्रक्रियाएं केवल तभी किफायती हो जाती हैं जब एनआरई हजारों इकाइयों में फैल जाता है।

पुनरावृत्ति गणना छिपा हुआ गुणक है। दो डिज़ाइन संशोधनों वाला एक प्रोजेक्ट मशीनीकृत टूलींग पर 300 भागों में भी ख़राब हो सकता है। आठ संशोधनों के साथ वही परियोजना - शुरुआती चरण के उत्पाद विकास - के दौरान असामान्य नहीं है, जो 2,000 भागों तक भी खराब नहीं हो सकती है क्योंकि प्रत्येक मशीनी डाई संशोधन में डूब लागत में हजारों की वृद्धि होती है। मुद्रित डाइज़ लगभग कुछ भी नहीं के लिए डिज़ाइन अस्थिरता को अवशोषित करते हैं।

जहां आर्थिक लाभ गायब हो जाता है: एक बार जब आपका डिज़ाइन जम जाता है, तो वॉल्यूम 500 भागों से अधिक हो जाता है, और मरने का जीवन पुनरावृत्ति गति से अधिक मायने रखता है। उस बिंदु पर, टिकाऊपन का अंतर अग्रिम लागत बचत को प्रभावित करता है, और प्रत्येक पुनः प्रिंट घर्षण जोड़ता है जिसे एक कठोर स्टील डाई पूरी तरह से समाप्त कर देती है।

यह ब्रेक{{0}यहां तक ​​कि गणित मानता है कि आपका मुद्रित पासा अलगाव में काम करता है। व्यवहार में, कई टीमें पारंपरिक सामग्रियों के साथ संयोजन करके मुद्रित टूलींग की उपयोगी श्रृंखला का विस्तार करती हैं - हाइब्रिड दृष्टिकोण जो शुद्ध पॉलिमर अपने दम पर हासिल कर सकते हैं उससे परे जीवन और क्षमता को आगे बढ़ाता है।

हाइब्रिड दृष्टिकोण और तीव्र सत्यापन रणनीतियाँ

शुद्ध पॉलिमर डाई की एक छत होती है। शुद्ध मशीनीकृत स्टील डाई की कीमत न्यूनतम होती है। उन दो चरम सीमाओं के बीच शीट मेटल प्रोटोटाइप के लिए हाइब्रिड टूलींग की एक श्रृंखला बैठती है जो दोनों दुनियाओं से उधार लेती है - मुद्रित ज्यामिति को नींव के रूप में उपयोग करते हुए पारंपरिक सामग्रियों को जोड़ते हैं जहां उन्हें उच्च भार को संभालने, जीवनकाल बढ़ाने या सतह की गुणवत्ता में सुधार करने की आवश्यकता होती है।

ये विदेशी तकनीकें नहीं हैं. वे व्यावहारिक उन्नयन हैं जिन्हें टीमें क्रमिक रूप से लागू करती हैं क्योंकि गठन की आवश्यकताएं एक स्टैंडअलोन मुद्रित पासे से अधिक हो सकती हैं।

धातु के आवेषण के साथ मुद्रित डाई को सुदृढ़ करना

मुद्रित डाई पर सबसे आम विफलता बिंदु गठन किनारा - छोटा त्रिज्या है जहां शीट धातु उपकरण के चारों ओर झुकती है। यह संकेंद्रित संपर्क क्षेत्र चरम संपीड़न तनाव को देखता है और सबसे तेजी से घिसता है। इन महत्वपूर्ण क्षेत्रों में धातु के आवेषण के साथ 3डी मुद्रित डाई को मजबूत करने से स्टील में संपूर्ण डाई का पुनर्निर्माण किए बिना नाटकीय रूप से उपकरण का जीवन बढ़ जाता है।

दृष्टिकोण सीधा है: उच्च घिसाव वाले क्षेत्रों में धँसी हुई जेबों के साथ डाई बॉडी को डिज़ाइन करें, फिर उन जेबों में कठोर स्टील पिन, डॉवेल या मशीनी इंसर्ट को दबाएं या फिट करें। मुद्रित बॉडी बल्क ज्योमेट्री और संरेखण को संभालती है, जबकि मेटल इंसर्ट वास्तविक फॉर्मिंग संपर्क को संभालता है। एक डाई जो शुद्ध नायलॉन के रूप में 100 चक्रों तक जीवित रह सकती है, स्टील के किनारों के साथ 1,{6}} चक्र तक पहुंच सकती है।

सामान्य प्रविष्टि रणनीतियों में शामिल हैं:

• बेंड रेडी पर कठोर डॉवेल पिन जहां शीट धातु डाई किनारे के चारों ओर लपेटती है
• समान भार वितरण के लिए फॉर्मिंग फेस से जुड़ी फ्लैट ग्राउंड स्टील प्लेटें
• माउंटिंग और संरेखण सुविधाओं के लिए प्रिंट के दौरान एम्बेडेड थ्रेडेड इंसर्ट (रोकें{0}}और-इन्सर्ट तकनीकों का उपयोग करके)

विस्तारित डाई लाइफ के लिए समर्थन रणनीतियाँ

जब डाई ज्यामिति जटिल होती है, लेकिन संरचनात्मक मांग ठोस प्लास्टिक की क्षमता से अधिक हो जाती है, तो एक कठोर भराव के साथ मुद्रित शेल का समर्थन एक नाजुक उपकरण को एक मजबूत उपकरण में बदल देता है। एपॉक्सी समर्थित 3डी मुद्रित डाई शेल विशेष रूप से प्रभावी हैं - आप सटीक गठन वाली सतहों के साथ एक पतली दीवार वाली डाई प्रिंट करते हैं, फिर आंतरिक गुहा को एल्यूमीनियम से भरे एपॉक्सी या संरचनात्मक यूरेथेन से भरते हैं।

पर शोध करेंविभिन्न बैकिंग सामग्रियों के साथ हाइब्रिड रैपिड टूलींगपाया गया कि एल्युमीनियम बैकिंग ने लागत, आयामी सटीकता और प्रक्रिया दक्षता का सबसे अच्छा संतुलन प्रदान किया है, जिससे प्रतिलेखन दर 93% से ऊपर बनाए रखते हुए गैर-समर्थित टूलींग की तुलना में प्रदर्शन में 68% की वृद्धि हुई है।

सरलतम से सर्वाधिक उन्नत तक क्रमबद्ध हाइब्रिड सुदृढीकरण रणनीतियों की प्रगति यहां दी गई है:

1. रेत और परत बनाने वाली सतहें- परत रेखाओं को पतली एपॉक्सी, चिकनी रेत से भरें। डाई बॉडी में शून्य संरचनात्मक परिवर्तन के साथ सतह स्थायित्व जोड़ता है।
2. घिसे हुए किनारों पर धातु के इन्सर्ट को फिट करने के लिए प्रेस करें- बेंड रेडी पर स्टील डॉवेल या ग्राउंड पिन। न्यूनतम डिज़ाइन जटिलता के साथ किनारे का जीवन 5-10 गुना बढ़ाता है।
3. एपॉक्सी-डाई के आंतरिक भाग को भरें- सटीक बाहरी ज्यामिति के साथ एक खोखला खोल प्रिंट करें, फिर उसके अंदर एल्युमीनियम भरा हुआ एपॉक्सी डालें। एपॉक्सी कंप्रेसिव सपोर्ट प्रदान करता है जबकि मुद्रित शेल आयामी सटीकता बनाए रखता है।
4. मशीनीकृत धातु बैकिंग प्लेट पर बॉन्ड मुद्रित डाई- मुद्रित घटक का उपयोग परिशुद्धता बनाने वाली सतह के रूप में करें, बोल्ट से बांधा जाए या स्टील या एल्युमीनियम प्लेट से बांधा जाए जो बल्क प्रेस बल को अवशोषित करता है। यह ज्यामिति समस्या (मुद्रण द्वारा नियंत्रित) को संरचनात्मक समस्या (धातु द्वारा नियंत्रित) से अलग करता है।
5. कास्ट यूरेथेन या एपॉक्सी टूलींग के लिए पैटर्न के रूप में मुद्रित डाई का उपयोग करें- सटीक मास्टर ज्योमेट्री प्रिंट करें, फिर उस मास्टर से ग्रेड यूरेथेन या एपॉक्सी कंपोजिट डाई का उत्पादन करें। एक मुद्रित पैटर्न कई कास्ट डाई उत्पन्न करता है, प्रत्येक सैकड़ों चक्रों तक चलता है। यह दृष्टिकोण तब समझ में आता है जब आपको कई समान डाई सेट की आवश्यकता होती है या जब मुद्रित सामग्री स्वयं निर्माण वातावरण को संभाल नहीं सकती है।

प्रत्येक कदम बढ़ने से लागत और समय तो बढ़ता ही है, साथ ही क्षमता भी कई गुना बढ़ जाती है। मुख्य अंतर्दृष्टि यह है कि आपको मुद्रित और पारंपरिक - के बीच चयन करने की आवश्यकता नहीं है, आप उन्हें इंटरफ़ेस पर जोड़ते हैं जहां प्रत्येक तकनीक अपना सर्वश्रेष्ठ काम करती है।

पूर्ण टूलींग निवेश से पहले भागों का सत्यापन करना

हाइब्रिड डाइज़ टूलींग स्थायित्व समस्या का समाधान करते हैं। लेकिन एक व्यापक सत्यापन प्रश्न है जिसका अकेले मुद्रित डाईज़ उत्तर नहीं दे सकता है: क्या मुद्रांकित भाग वास्तव में इसके अंतिम अनुप्रयोग में काम करेगा? एक मुद्रित डाई से बना एक गठित प्रोटोटाइप ज्यामिति और बुनियादी फिट की पुष्टि करता है, फिर भी यह भौतिक व्यवहार, स्प्रिंग {{1}बैक विशेषताओं, या उत्पादन {{2}मुद्रांकित हिस्से की सतह की गुणवत्ता को कैप्चर नहीं कर सकता है।

यह वह जगह है जहां पूरक पथ के माध्यम से उत्पादन टूलींग से पहले मुद्रांकित भागों को मान्य करने से विकास वर्कफ़्लो को लाभ होता है। मुद्रित प्रोटोटाइप से $10 तक सीधे कूदने के बजाय, कठोर उत्पादन मर जाता है, अनुभवी टीमें एक तेज़ प्रोटोटाइप चरण डालती हैं जो विनिर्माण क्षमता और कार्यात्मक प्रदर्शन की पुष्टि करने के लिए सीएनसी मशीनिंग या पेशेवर शीट मेटल फैब्रिकेशन - के माध्यम से वास्तविक धातु भागों - का उत्पादन करती है।

तर्क सही है: आपके मुद्रित पासे ने साबित कर दिया कि ज्यामिति काम करती है। एक सीएनसी प्रोटोटाइप या निर्मित धातु का नमूना यह साबित करता है कि भाग वास्तविक परिस्थितियों में, उत्पादन के प्रतिनिधि सामग्री गुणों और सतह फिनिश के साथ कार्य करता है। इससे पहले कि आप उत्पादन टूलींग के लिए पूंजी लगाएँ, यह दो {4}चरण सत्यापन डीएफएम मुद्दों (ड्राफ्ट कोण, न्यूनतम त्रिज्या, स्प्रिंग{5}}बैक भत्ते) को पकड़ लेता है।

जैसी सेवाओं का उपयोग करने वाली टीमेंYICHEN का तीव्र प्रोटोटाइपप्रारंभिक डीएफएम फीडबैक के साथ कार्यात्मक धातु के नमूने तैयार करने के लिए सीएनसी मशीनिंग और शीट मेटल फैब्रिकेशन को मिलाकर इस अंतर तक पहुंचें। परिणाम एक मान्य भाग डिज़ाइन है - जो किसी भी उत्पादन डाई को काटने से पहले ज्यामितीय रूप से (मुद्रित डाई के माध्यम से) और कार्यात्मक रूप से (प्रोटोटाइप धातु भागों के माध्यम से) - पुष्टि की जाती है। वह दो-चरणीय सत्यापन आम तौर पर प्रोटोटाइपिंग सेवाओं में होने वाली लागत की तुलना में टाले गए टूलींग संशोधनों में कहीं अधिक बचत कराता है।

हाइब्रिड रणनीतियाँ उस कार्य को विस्तारित करती हैं जो मुद्रित डाई भौतिक रूप से पूरा कर सकती है। लेकिन प्रत्येक दृष्टिकोण की अभी भी एक सीमा होती है - एक बिंदु जहां सामग्री की थकान, बल की आवश्यकताएं, या मात्रा की मांग मुद्रित और प्रबलित टूलींग के किसी भी संयोजन को विश्वसनीय रूप से बनाए रखने से परे धकेलती है।

सीमाएँ और मुद्रित डाईज़ से आगे कब जाना है

प्रत्येक टूलींग विधि में विफलता का एक आवरण होता है। मुद्रित डाई कोई अपवाद नहीं हैं, और अन्यथा दिखावा करने से इस गाइड द्वारा स्थापित सभी चीजें कमजोर हो जाएंगी। 3डी मुद्रित डाई विफलता मोड और सीमाएं वास्तविक, पूर्वानुमानित हैं, और यदि नजरअंदाज कर दिया जाए तो - महंगा है। यह जानने से कि ये उपकरण कहां खराब होते हैं, आपको उनकी क्षमता सीमा के भीतर आत्मविश्वास से उनका उपयोग करने और बहुत देर करने के बजाय सही समय पर कठिन टूलींग में बदलने की सुविधा मिलती है।

जब मुद्रित विफल हो जाता है

विफलता हमेशा स्ट्रोक के बीच में एक नाटकीय दरार की तरह नहीं दिखती। अधिक बार, यह क्रमिक क्षरण है जो तब तक गलत भागों का उत्पादन करता है जब तक कि डाई अनुपयोगी न हो जाए। यहां वे विशिष्ट परिदृश्य हैं जहां मुद्रित टूलींग अपनी सीमा तक पहुंचती है:

• टनभार सीमा पार हो गई:पॉलिमर डाइज़ संपर्क क्षेत्र द्वारा गुणा की गई अपनी संपीड़ित उपज शक्ति से परे एक बार भी बल का सामना नहीं कर सकता है। एक भी अधिभार घटना कठोर रेजिन में तत्काल भंगुर फ्रैक्चर या थर्मोप्लास्टिक्स में स्थायी क्रशिंग का कारण बनती है। कोई पुनर्प्राप्ति नहीं है - पासा स्क्रैप है।
• मुद्रित डाई थकान और भार के नीचे रेंगना:यहां तक ​​कि एकल {{0}स्ट्रोक सीमा से काफी कम बल पर भी, बार-बार साइकिल चलाने से संचयी क्षति होती है।3डी मुद्रित पॉलिमर में रेंगना विरूपणतब होता है जब निरंतर या बार-बार तनाव के तहत आणविक श्रृंखलाएं एक-दूसरे से फिसलती हैं, जिसके परिणामस्वरूप समय के साथ स्थायी आयामी परिवर्तन होता है। एफडीएम प्लास्टिक विशेष रूप से अतिसंवेदनशील होते हैं क्योंकि उनके कम पिघलने वाले तापमान का मतलब है कि पर्यावरणीय गर्मी इस आणविक गति को तेज कर देती है। एक पासा जो चक्र एक पर पूरी तरह से मापता है वह चक्र 200 से 0.1-0.3 मिमी बड़ा हो सकता है।
• तापमान संवेदनशीलता:वर्कशॉप का तापमान 30{2}}35 डिग्री सेल्सियस से ऊपर पीएलए और मानक रेजिन को स्पष्ट रूप से नरम कर देता है। तेज़ साइकिलिंग के दौरान घर्षण से उत्पन्न गर्मी समस्या को बढ़ा देती है। एक डाई जो जलवायु-नियंत्रित प्रयोगशाला में ठीक से काम करती है, वह ग्रीष्मकालीन गैरेज या फैक्ट्री के फर्श पर एयर कंडीशनिंग के बिना विफल हो सकती है।
• ज्यामितीय जटिलता सीमाएँ:डीप ड्रॉ, टाइट रेडी के साथ कंपाउंड कर्व्स और प्रोग्रेसिव डाई ऑपरेशंस बहु-दिशात्मक तनाव पेश करते हैं जो बताते हैं कि मुद्रित सामग्री खराब तरीके से संभालती है। एफडीएम डाइज़ में परत बांडों पर तन्य भार, या रेज़िन डाइज़ में पतली विशेषताओं पर तनाव सांद्रता, अप्रत्याशित विफलता बिंदु बनाते हैं जिनकी किसी भी मात्रा में इन्फिल क्षतिपूर्ति नहीं होती है।
• सतह का क्षरण:संपर्क बनाने से डाई सतह धीरे-धीरे घिसती और चमकती है, क्लीयरेंस आयाम और सतह बनावट स्थानांतरण बदलती है। नायलॉन जैसी नरम सामग्रियां कठोर रेजिन की तुलना में तेजी से घिसती हैं लेकिन अधिक खूबसूरती से विफल हो जाती हैं - ट्रेडऑफ धीमी गिरावट बनाम अचानक दरार है।
• चेतावनी के बिना आयामी बहाव:स्टील डाई के विपरीत जो विफलता से पहले स्पष्ट रूप से विकृत हो जाती है, पॉलिमर डाई बरकरार रहते हुए भी आयामी रूप से रेंग सकती है। आपको समस्या तब तक दिखाई नहीं देगी जब तक कि गठित हिस्से निरीक्षण में विफल न होने लगें। पॉलिमर में रेंगना उनकी विस्कोइलास्टिक प्रकृति के कारण कमरे के तापमान पर भी होता है, जहां निरंतर लोडिंग के कारण श्रृंखलाएं स्थायी रूप से खिंचती और पुनर्व्यवस्थित होती हैं।

3डी मुद्रित स्टैम्पिंग टूलींग के लिए वॉल्यूम सीमा आम तौर पर अच्छी तरह से डिज़ाइन किए गए थर्मोप्लास्टिक डाई के लिए 200 और 500 भागों के बीच होती है, और मध्यम भार के तहत रेज़िन डाई के लिए 50 से 150 भागों के बीच होती है। ये कठिन सीमाएँ नहीं हैं - वे सामग्री की पसंद, गंभीरता और पर्यावरणीय परिस्थितियों के निर्माण के साथ बदलती रहती हैं। लेकिन वे उस क्षेत्र का प्रतिनिधित्व करते हैं जहां संचयी टूट-फूट, रेंगना और आयामी बहाव प्रत्येक अगले हिस्से को पिछले हिस्से की तुलना में कम विश्वसनीय बनाते हैं।

वॉल्यूम थ्रेशोल्ड और उत्पादन टूलींग में संक्रमण

यह जानना कि कब मुद्रित से मशीनीकृत डाई पर स्विच करना है, एक निर्णय बिंदु नहीं है। यह एक ऐसी प्रगति है जो उत्पाद विकास के प्राकृतिक चक्र का अनुसरण करती है:

1. ज्यामिति सत्यापन के लिए मुद्रित डाई (1-50 भाग):पुष्टि करें कि मोड़ के कोण, गहराई और समग्र आकार डिज़ाइन के अनुसार काम करते हैं। सतह की खामियों और आयामी भिन्नता को गति की कीमत के रूप में स्वीकार करें।
2. कार्यात्मक परीक्षण के लिए तीव्र - प्रोटोटाइप धातु भाग (5-20 भाग):एक बार जब ज्यामिति को मुद्रित डाई फॉर्मिंग के माध्यम से मान्य किया जाता है, तो सामग्री व्यवहार, स्प्रिंग {{1}बैक, और वास्तविक सेवा शर्तों के तहत प्रदर्शन की पुष्टि करने के लिए सीएनसी मशीनिंग या पेशेवर निर्माण के माध्यम से वास्तविक धातु भागों का उत्पादन करें। जैसी सेवाएंYICHEN का तीव्र प्रोटोटाइपकठोर टूलींग में निवेश करने से पहले डीएफएम मुद्दों को पकड़ने वाले सीएनसी प्रोटोटाइप और गढ़े हुए धातु भागों को प्रदान करके इस अंतर को पाटें जो विनिर्माण क्षमता की पुष्टि करते हैं।
3. वॉल्यूम के लिए उत्पादन टूलींग ({{0%) भाग):ज्यामिति के सत्यापन और विनिर्माण क्षमता की पुष्टि के साथ, सीएनसी मशीनीकृत स्टील डाइज़ में इस विश्वास के साथ निवेश करें कि कोई महंगा संशोधन चक्र इंतजार नहीं कर रहा है।

यह चरणबद्ध दृष्टिकोण कुल परियोजना जोखिम को कम करता है। मुद्रित डाइज़ प्रारंभिक विकास की डिज़ाइन अस्थिरता को अवशोषित करते हैं। तीव्र -प्रोटोटाइप धातु भाग पुष्टि करते हैं कि अंतिम डिज़ाइन वास्तव में बड़े पैमाने पर तैयार किया जा सकता है। फ्रोज़न डिज़ाइन के लिए प्रोडक्शन डाइज़ में केवल एक बार कटौती की जाती है।

किसी भी दृष्टिकोण के लिए प्रतिबद्ध होने से पहले, अपने विशिष्ट आवेदन के लिए इस मूल्यांकन चेकलिस्ट को पढ़ें:

• क्या आपका निर्माण बल डाई सामग्री की संपीड़न क्षमता के एक -तिहाई से कम है? यदि नहीं, तो मुद्रित टूलींग का आकार छोटा है।
• क्या आपको 500 से अधिक समान भागों की आवश्यकता है? यदि ऐसा है, तो मुद्रित डाई क्षमता की परवाह किए बिना अर्थशास्त्र मशीनी डाई को पसंद करता है।
• क्या निर्मित भाग को Ra 1.6 से नीचे की सतह फिनिश गुणवत्ता की आवश्यकता है? व्यापक फिनिशिंग के बिना मुद्रित डाई इसे वितरित नहीं करेगी।
• क्या डाई 35 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान में काम करेगी? सामग्री के नरम होने और त्वरित रेंगने का कारक।
• क्या ज्यामिति में डाई फेस पर तन्य तनाव के साथ गहरे ड्रा या मिश्रित रूप शामिल हैं? ये मुद्रित सामग्रियों को अप्रत्याशित विफलता क्षेत्र में धकेल देते हैं।
• क्या आप पूरे उत्पादन दौर में +/- 0.2 से 0.5 मिमी आयामी भिन्नता को सहन कर सकते हैं? यदि सख्त स्थिरता की आवश्यकता है, तो स्टील टूलींग इसका उत्तर है।

3डी प्रिंटेड स्टैम्पिंग डाई पारंपरिक टूलींग का प्रतिस्थापन नहीं है। वे एक विकास चरण त्वरक हैं जो हफ्तों के लीड टाइम और हजारों डॉलर को घंटों में बदल देता है और एक परिभाषित क्षमता लिफाफे के भीतर पॉकेट चेंज - करता है। जहां वे उत्कृष्ट हैं, वहां उनका उपयोग करें, जब वे उत्कृष्ट न हों तो परिवर्तन करें, और आप उत्पादन टूलींग तक तेजी से, सस्ते में और उन टीमों की तुलना में कम आश्चर्य के साथ पहुंचेंगे जो सत्यापन चरणों को पूरी तरह से छोड़ देते हैं।

3डी प्रिंटेड स्टैम्पिंग डाइज़ के बारे में अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

1. 3डी मुद्रित स्टैम्पिंग डाई विफल होने से पहले कितने भागों का उत्पादन कर सकती है?

डाई का जीवनकाल काफी हद तक मुद्रण सामग्री और गठन की गंभीरता पर निर्भर करता है। अच्छी तरह से डिज़ाइन किए गए नायलॉन या पॉलीकार्बोनेट डाई पतले एल्युमीनियम में साधारण मोड़ बनाते हुए आमतौर पर 200 से 500 चक्र तक जीवित रहते हैं। कठोर राल मध्यम भार के तहत लगभग 50 से 150 भागों तक मर जाता है। पीएलए अक्सर एक अंक के उपयोग में ही ख़राब हो जाता है। हाइब्रिड दृष्टिकोण, जैसे कि बेंड रेडी पर स्टील इंसर्ट जोड़ना या डाई इंटीरियर को एपॉक्सी से भरना, थोक ज्यामिति के लिए मुद्रित बॉडी को बनाए रखते हुए उच्च पहनने वाले संपर्क क्षेत्रों को मजबूत करके जीवनकाल को 1,000+ चक्र तक बढ़ा सकता है।

2. आप 3डी प्रिंटेड डाई से किन धातुओं पर मुहर लगा सकते हैं?

एनील्ड टेम्परेचर में नरम, तन्य धातुएँ पॉलिमर डाइज़ के साथ सबसे अच्छा काम करती हैं। एनील्ड एल्युमीनियम मिश्र धातु (1100, 3003, 5052, 6061 - ओ) आदर्श उम्मीदवार हैं, इसके बाद एनील्ड पीतल, डेड सॉफ्ट कॉपर और पतली - गेज माइल्ड स्टील हैं। स्टेनलेस स्टील आम तौर पर ऊपरी सीमा होती है, जो कार्बन{{11}फाइबर नायलॉन जैसी उच्च शक्ति डाई सामग्री के साथ बहुत पतले स्टॉक (0.6 मिमी से कम) तक सीमित होती है। मुद्रित-डाई बनाने के लिए शीट धातु का ऑर्डर करते समय हमेशा एनील्ड या मृत नरम तापमान निर्दिष्ट करें, क्योंकि कठोर तापमान आवश्यक झुकने वाले बल को दोगुना कर सकता है।

3. क्या 3डी प्रिंटेड स्टैम्पिंग डाई सीएनसी मशीनीकृत टूलींग से सस्ती है?

500 भागों से कम के प्रोटोटाइप और वॉल्यूम के लिए, मुद्रित डाई की लागत नाटकीय रूप से कम होती है। एक नायलॉन डाई की कीमत $15 से $50 होती है, जबकि CNC मशीनीकृत स्टील की कीमत $1,500 से $10,000 होती है। प्रत्येक डिज़ाइन पुनरावृत्ति के साथ लागत लाभ बढ़ता है, क्योंकि पुन: मशीनिंग की तुलना में एक संशोधित डाई को दोबारा छापने में जेब में बदलाव होता है। हालाँकि, 500 से 1,000 भागों से ऊपर का अर्थशास्त्र उलट जाता है क्योंकि मशीनीकृत स्टील 50,000 से 500, 000+ चक्रों में नष्ट हो जाता है, प्रति {{19} हिस्से की टूलींग लागत $0.10 से कम होती है। YICHEN की रैपिड प्रोटोटाइप सेवा जैसी टीमें महंगे उत्पादन के लिए प्रतिबद्ध होने से पहले सीएनसी प्रोटोटाइप धातु के नमूनों के माध्यम से भाग विनिर्माण क्षमता को मान्य करके इस अंतर को पाटने में मदद करती हैं।

4. स्टैम्पिंग डाईज़ के लिए सबसे अच्छी 3डी प्रिंटिंग सामग्री कौन सी है?

अधिकांश स्टैम्पिंग डाई अनुप्रयोगों के लिए कार्बन {{0}फाइबर -प्रबलित नायलॉन सबसे मजबूत समग्र प्रदर्शन प्रदान करता है। यह उत्कृष्ट आयामी स्थिरता, कम तापीय विस्तार और बार-बार भार के तहत रेंगने के प्रतिरोध के साथ लगभग 100 से 130 एमपीए की संपीड़न शक्ति को जोड़ती है। बजट प्रोटोटाइप के लिए, मानक नायलॉन (PA6 या PA12) कठोरता और लागत का अच्छा संतुलन प्रदान करता है। एसएलए प्रिंटर से कठोर इंजीनियरिंग रेजिन बेहतर सतह फिनिश और आइसोट्रॉपी प्रदान करते हैं लेकिन ओवरलोड के तहत चेतावनी के बिना अचानक विफल हो जाते हैं। सामग्री का चयन आपके विशिष्ट गठन बल, चक्र गणना और सतह की गुणवत्ता आवश्यकताओं से मेल खाना चाहिए।

5. आप कैसे गणना करेंगे कि एक 3डी मुद्रित डाई किसी विशिष्ट फॉर्मिंग ऑपरेशन को संभाल सकती है?

वायु झुकने वाले टन भार सूत्र का उपयोग करके आवश्यक गठन बल की गणना करें, जो शीट की मोटाई का वर्ग, मोड़ की लंबाई, मरने की चौड़ाई {{1} और मिश्र धातु तन्यता ताकत के आधार पर एक सामग्री गुणक को ध्यान में रखता है। फिर उस बल की तुलना अपने पासे की संपीड़न क्षमता (संपर्क क्षेत्र से गुणा की गई उपज शक्ति) से करें। थर्मोप्लास्टिक्स के लिए 3x और कठोर रेजिन के लिए 4x का न्यूनतम सुरक्षा कारक लागू करें, क्योंकि पॉलिमर बिना किसी चेतावनी के अचानक टूट जाता है, इसके विपरीत स्टील धीरे-धीरे ख़राब हो जाता है। यदि सुरक्षा अनुपात सीमा से नीचे आता है, तो डाई संपर्क क्षेत्र बढ़ाएं, मजबूत सामग्री पर स्विच करें, या शीट की मोटाई कम करें।