Enjeksiyon Kalıplarında 3D Baskılı Uygulamalar
3D Yazıcı ile baskı seri ve çoklu parça üretimleri için yeterli hızda değil. Fakat 3D Baskı teknolojilerinin uygulanma alanlarından biri de enjeksiyon kalıbı imalidir. Enjeksiyon kalıplarında parçanın kalıplanma bölgesinden çıkması için gereken özellikler sağlanırken gerekli ısıtma veya soğutma işlemleri de görevini yerine getirmelidir.
Geleneksel yöntemlerle oluşturulan soğutma kanalları;
- Yüzey bölgelerine yakınlık,
- Kanalların birbirleri ile bağlantıları için gereken bölgeler,
- Uzun mesafeli kanalların oluşturulması,
- Açılı parçaların kanalları,
- Radyüs bölgelerine yaklaşım gibi
- Sızdırmazlık
- Ek parça kullanımları gibi
sorunlarla karşı karşıya kalmaktadır.
Kalıp parçalarında soğutma işlemleri kısmı ve sınırlı ulaşılabilir alanlara kadar yapılmaktadır. Doğrudan Metal Sinterleme (DMLS) yöntemi ile üretilen kalıp parçaları, performansı artmış kalıp parçalar üretilebilmektedir. Katmanlar halinde toz metalin sinterlenmesi işleminin tekrarlanması ile oluşturulan kalıp parçalarının, özellikle uç bölgelerdeki soğutma ihtiyacı olan yapılarda ihtiyaç duyulan detaylı kesiti elde etme imkanı sağlamaktadır.
3D Yazıcı tekniklerinden olan DMLS ile üretilen parçalar uzun baskı ömürlerine dayanabilecek sağlamaktadır. Kalıp parçalarının 3D baskı yöntemi ile üretimini daha optimize edilmiş parçalar elde edilmesini sağlamaktadır. Yapılan optimizasyonlar sonucunda hem analizlerde, hemde ısının homojen bir yayılmasını sağlayarak sıcaklık seviyelerinde düzen sağlayacaktır.
Soğutma sıvılarının akışkanlığını daha yumuşak geçişlerle sağlanabilir. Kalıp parçası üzerindeki sıcaklık dağılımına da olumlu etki sağlar.
Kalıp tasarımında ve soğutma performansında daha özgün çalışmayı sağlayacak 3D baskı yöntemleri şimdilik hız ve maliyet açısından pahalı gözükmektedir. Fakat günümüze kadar mevcut teknolojilerle üretilen kalıplar, daha özel ve çok hassasiyet gerektiren kalıplarda tercih sebebi olmaktadır.
DMLS yöntemi ile imal edilen kalıp parçaları geleneksel yöntemlere göre daha fazla zaman almaktadır. Yapılan çalışmalarda 3D baskılı parçalarla yapılan kalıpların 20°C daha düşük sıcaklıkta çalıştığı gözlemlenmiş. Ayrıca bu parçalar gerekli kaplama ve ısıl işleme tabi tutulabiliyor ve sertleştirilebiliyor.