使用 3D 打印模具进行注塑成型：下载我们的新技术研究

法国塑料和复合材料工业技术中心 (IPC) 进行了研究，以评估 3D 打印模具在小批量注塑中的可用性。我们的报告记录了使用 Formlabs 解决方案进行 3D 打印的模具的制造步骤和注射试验，重点介绍了结果和最佳实践。

为什么要使用 3D 打印注塑模具？

注塑成型是一种经济高效且可重复性极强的技术，可用于批量生产具有严格几何或尺寸公差的塑料零件。然而，传统钢制模具的高成本使得注塑成型对于较小的零件数量具有挑战性，并且通常会成为引入新产品的障碍。借助 3D 打印注塑模具，工程师、制造商和产品设计师可以降低成本、缩短交货时间并将更好的产品推向市场。对于希望使用最终用途材料设计功能原型、制造一系列相同的预生产原型，甚至制造定制或有限系列的最终用途零件的人来说，3D 打印注塑模具是一个不错的选择。

在我们的深入指南中了解有关注塑成型成本的更多信息。

塑料和复合材料领域的领导者 IPC 的研究

IPC 是工业技术中心，其专业知识致力于法国的塑料和复合材料创新。 IPC 开发了新的方法来支持所有企业，尤其是中小型企业。该中心与欧洲科学界的主要参与者密切合作，以支持公司在研发、创新、技术和技能转移方面的关注，无论使用何种流程。

IPC 建立了三个技术转让计划来应对行业的主要挑战。他们通过为循环经济 (DIS 30)、增材制造部门 (PRINTER)、工业 4.0 和高附加值产品 (HYPROD 2) 提供研发专业知识来支持公司。 IPC 团队通过开展研究、建立协议、可行性和技术转让来帮助行业或制造商推动创新。

最近，IPC 开展了一项研究项目，以评估使用 3D 打印模具进行注塑成型的可行性。在报告中，我们总结了他们的一些发现，特别是那些涉及 Formlabs 3D 打印机的发现。

研究细节和基准几何

IPC 研究项目包括为期两年的技术研究，分为三个阶段：

1. 3D打印技术对比 ：第一个分类是根据多个制造商的技术数据建立的。分别通过热变形温度 (HDT) 和杨氏模量评估热和机械数据。为了选择三种最有前途的材料，已经在每种确定的技术中制造了四种类型的基准，可以突出关键特性。基于树脂的 3D 打印解决方案被选为注塑模具的最佳选择，因为零件具有高分辨率和光滑的表面。

总体而言，对于所有考虑的 3D 打印技术，测量到的尺寸变化范围相似；小特征在 ±0.02 mm 和 ±0.05 mm 之间，较大尺寸在 ±0.05 mm 和 ±0.2mm 之间。机械加工金属工具的标准精度预计为 ±0.02 毫米。为了在分型线上实现良好的配合并避免飞边，需要这种精度。在本报告中，IPC 将提出两种优化 3D 打印聚合物工具分型线的方法。

基准几何。

2.材料表征、设计和 3D 打印指南

3.注射试验 ：IPC 使用不同的模具组进行了两次测试。在第一次试验中，他们采用了“酷刑试验”设计，并使用在 Formlabs 高温树脂中打印的单一材料模具注射了近百个聚丙烯部件。在第二次试验中，他们使用了更具挑战性的“折磨测试”设计，但这次使用多材料模具、型芯和嵌件以及用 SLS 用 PA12 打印的框架注射了数千个聚丙烯部件。

我们的白皮书涵盖了使用 Formlabs 3D 打印解决方案进行的研究部分；特别是设计和制造建议、注塑条件和观察到的结果。

结果

IPC 评估了 3D 打印模具用于小批量注塑的可用性。使用 Formlabs Rigid 10K Resin 打印的模芯和 PA12 打印的软框架，他们可以用聚丙烯注射数千个零件，将金属模具的成本降低 80-90%。

用多材料模具注射的最终零件上的纹理，该模具由印刷有刚性 10K 树脂的模具组成。

桌面 3D 打印是快速、低成本制造注塑模具的强大解决方案。它需要的设备非常有限，同时节省了 CNC 时间和熟练的操作员来执行其他高价值任务。它们可以无缝集成到任何注塑成型工作流程中，因为它们易于实施、操作和维护。

制造商可以受益于内部 3D 打印的速度和灵活性来创建模具，并将其与工业注塑成型的生产力相结合，从而在几天内交付一系列由普通热塑性塑料制成的单元。

下载技术研究总结的完整报告，包括 3D 打印指南以及对模具装配和工艺条件的见解。