Kunststoffform. Spritzgießen von großen Hubschrauberteilen

Die 3D-gedruckte PSU-Verbundkunststoffform wird zum Einspritzen großer Hubschrauberteile verwendet

Bei großen Teilen wie Hubschrauberbauteilen sind in der Regel mehrere bis Dutzend Tonnen Formen erforderlich, um die Einspritzung abzuschließen.   Solch eine Form durch die traditionelle Verarbeitungstechnologie ist nicht nur teuer, das Verfahren ist auch voller Herausforderungen. Nicht nur der anforderungsgerechte Werkzeugmaschinen-Arbeitstisch kann ein großes Gewicht tragen, die Ausrüstung muss die Eigenschaft eines großen Lagers und einer hohen Steifigkeit haben, muss dennoch genug haben große Mesa-Abmessung und passender Arbeitshub. Weil die Festigkeit und Härte der Form sehr hoch ist und häufig eine große Dehnung des Schaftfräsers mit kleinem Durchmesser verwendet wird, der den Formhohlraum bearbeitet, so dass der Bearbeitungsprozess zum Flattern neigt Um die Bearbeitungsgenauigkeit und Oberflächenqualität der Teile zu gewährleisten, muss die von der Form hergestellte Hochgeschwindigkeits-Universalfräsmaschine eine hohe dynamische und statische Steifigkeit aufweisen, um die Positionierungsgenauigkeit, Nachführgenauigkeit und Vibrationsbeständigkeit der Maschine zu verbessern.

Plastikform - Bild

Teure Anlagen und extrem anspruchsvolle Verarbeitungstechniken haben die Spritzgussform für große Teile zu einer großen Herausforderung im Formenbau gemacht.

Die 3D-Drucktechnologie bietet einen neuen Einstiegspunkt für den großtechnischen Formenbau. Nehmen Sie als Beispiel PSU-Kunststoffe. Dieser Kunststoff ist dampfbeständig, hydrolysebeständig, ungiftig, dampfbeständig, transparent und hat eine gute Dimensionsstabilität. Dies bedeutet auch, dass die PSU-Kunststoffform im 3D-Druckverfahren verarbeitet wird und das Endprodukt anschließend im Spritzgussverfahren verarbeitet wird. Für die Vorbereitung kleiner Chargen großer Teile ist dies eine schnelle, gute und wirtschaftliche Abkürzung.

Kürzlich realisierten ein Team des purdue University Composite Manufacturing and Simulation Centers, Thermwood, Applied Composite Engineering (ACE), und Techmer PM das Spritzgießen von Hubschrauberteilen durch 3D-Druck von PSU-Composite-Formen.

Laut 3D Science Valley ist dies möglicherweise das erste Mal, dass kohlenstofffaserverstärkte PSU-Kunststoffe erfolgreich im 3D-Druck eingesetzt werden.Thermwood ' Das lsam-large Additive Manufacturing-System verwendet 3D-Einwegdruck und -Bearbeitung für die Hubschrauberformen.

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Jedes Mitglied des Teams spielte eine Schlüsselrolle bei der Herstellung von Hubschrauberteilen: Techmer PM, ein Hersteller von kundenspezifischen Hochleistungspolymeren, lieferte spezielle PSU-Materialien, Thermood lieferte die LSAM-Technologie und ACE, ein Spezialist für Verbundwerkstoffe in der Luft- und Raumfahrtindustrie verwendete 3D-gedruckte Formen, um die endgültigen Hubschrauberteile herzustellen.

Um das 3D-Druckverfahren mit dem traditionellen Herstellungsverfahren zu vergleichen, führte das Team eine spezielle wirtschaftliche Analyse der beiden Herstellungsverfahren durch. Entsprechend der Analyse sind die Kosten für das 3D-Druckformenmaterial 34% niedriger als für das Standardformenmaterial. und die Produktionsgeschwindigkeit in der Arbeitszeit ist 69% höher. 3D-Druckformen können in nur drei Tagen hergestellt werden, während der traditionelle Formenbau acht Tage dauert.

Die Möglichkeit, PSU-Materialien als Formen zu verwenden, hauptsächlich dank LSAM ' s leistungsfähiges Extrusionssystem kann das in der Verarbeitungstechnik von Netzteilen erforderliche hohe Temperatur- und Drehmomentniveau erreichen.

Thermwood-Entwicklungssystem von LSAM erhöht die Materialherstellung und Bearbeitung der cleveren Vereinigung von Schneidprozessen, durchgeführt durch 3-D-Drucken des groben Umrissmodells, durch die Verwendung von CNC-Fräsmaschinen-Teilebearbeitung auf die genaue Größe, in dem Prozess des 3-D-Druckens kann synchron mit dem Einsatz von spanabhebender Bearbeitung, die Form bei der Herstellung von Hubschrauberteilen mit großem Bauvolumen von 3D-Druckern bis 10 x 20 Fuß verwendet.

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Die Hubschrauberteile wurden dann in Autoklaven bei 275ºF und 90 psi geformt. 3D-Druckformen bleiben unter Vakuum und erfordern keine spezielle Beschichtung. Bei Tg (Verglasungsübergangstemperatur) 372 ° F, diese spezielle PSU-Verbundformulierung kann die Anforderungen der Spritzgussumgebung für Teile bis 350 ° erfüllen F, das nach 3D science valley ausreicht, um ca. 95% der heute bearbeiteten Composite-Teile zu erfüllen. Selbstverständlich sind zusätzliche Tests erforderlich, um das Material ' zu bestimmen s Eignung und Haltbarkeit bei hohen Temperaturen.   Plastikform.

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