3D-geprinte CNC-onderdelen van roestvrij staal voor gereedschappen en vormen

Serviceproces voor 3D-geprinte en CNC-roestvrijstalen onderdelen in de gereedschaps- en matrijzenindustrie

In de gereedschaps- en matrijzenbouw heeft het serviceproces voor 3D-geprinte en CNC (Computer Numerical Control) roestvrijstalen onderdelen zijn unieke kenmerken. Dit komt omdat deze toepassingen extreem hoge eisen stellen aan precisie, duurzaamheid en efficiëntie. Hieronder staat een gedetailleerd serviceproces dat is afgestemd op dit specifieke toepassingsscenario.

Het voordeel van 3D-printen in gereedschappen en matrijzen is de mogelijkheid om complexe matrijsinzetstukken of aangepaste mallen te creëren met conforme koelkanalen.

1. Ontwerpoptimalisatie en stromingssimulatie

(1) Bestandsontvangst en -analyse: De klant levert het 3D-model, meestal in STEP of STL formaat. De serviceprovider evalueert eerst de printbaarheid van het onderdeel.

(2) Ontwerpbeoordeling en -optimalisatie: Voor matrijsinzetstukken richten ingenieurs zich op het beoordelen van het ontwerp van de koelkanalen. Met behulp van thermische simulatiesoftware (zoals Moldflow) simuleren ze het koeleffect om ervoor te zorgen dat het kanaalontwerp de matrijs efficiënt en gelijkmatig koelt, waardoor de cyclustijd van het vormen wordt verkort. Voor mallen evalueren ze de structurele sterkte en de mogelijkheden voor gewichtsvermindering.

(3) Offerte en bevestiging: Er wordt een gedetailleerde offerte verstrekt op basis van het geoptimaliseerde ontwerp, het geselecteerde roestvrijstalen materiaal (zoals 17-4 PH of Maraging Steel ) en het printproces.

2. Metal Additive Manufacturing (3D-printen)

(1) Printvoorbereiding: Er wordt hoogwaardig metaalpoeder bereid en de 3D-printer wordt gekalibreerd.

(2) Laag-voor-laag printen: Onder invloed van een laser of elektronenbundel wordt het roestvrijstalen poeder nauwkeurig gesmolten en laag voor laag opgestapeld om het onderdeel met zijn complexe interne structuur te vormen.

3. Nabehandeling en warmtebehandeling

(1) Ondersteuning verwijderen: Fysieke of chemische methoden worden gebruikt om de ondersteuningsstructuren te verwijderen die tijdens het printen zijn gegenereerd.

(2) Warmtebehandeling: Dit is een van de meest kritieke stappen. Het onderdeel vereist Hot Isostatic Pressing (HIP) of vacuümwarmtebehandeling om interne porositeit te elimineren, de korrelstructuur te verfijnen en spanning te verminderen. Dit verbetert de dichtheid, hardheid en mechanische eigenschappen van het onderdeel aanzienlijk, waardoor het bestand is tegen de hoge druk en temperaturen in de werkomgeving van een matrijs.

(3) Afwerking: De buitenoppervlakken worden CNC-gefreesd of geslepen om te voldoen aan strenge dimensionale toleranties en eisen aan de oppervlakte ruwheid.

4. Kwaliteitscontrole

(1) Dimensionale inspectie: Een Coordinate Measuring Machine (CMM) wordt gebruikt om belangrijke afmetingen en toleranties te controleren.

(2) Inspectie van de interne structuur: Industriële CT-scans of andere niet-destructieve testtechnieken worden gebruikt om ervoor te zorgen dat de interne koelkanalen niet verstopt zijn en vrij zijn van interne defecten.

(3) Prestatietests: Hardheidstests en materiaalanalyse worden uitgevoerd om ervoor te zorgen dat de warmtebehandeling effectief is geweest en aan de normen voldoet.

CNC-bewerking in gereedschappen en matrijzen wordt voornamelijk gebruikt om zeer nauwkeurige, grote, en hoogwaardige matrijslichamen, spuitgietmatrijzen of zeer nauwkeurige stempelmatrijzen te produceren.

1. Tekeninganalyse en programmering

(1) Tekeningontvangst en -beoordeling: De klant levert gedetailleerde 2D technische tekeningen en een 3D-model, inclusief alle dimensionale, tolerantie- en oppervlakte ruwheidseisen. De serviceprovider voert een uitgebreide technische haalbaarheidsbeoordeling uit.

(2) CAM-programmering: Een ingenieur gebruikt CAM-software om gereedschapspaden te plannen en geschikte snijgereedschappen en bewerkingsstrategieën te selecteren om complexe holtes en kenmerken met maximale efficiëntie en precisie te bewerken.

2. Precisiebewerking

(1) Voorbewerken: Een gereedschap met een grote diameter wordt gebruikt om het grootste deel van het materiaal snel te verwijderen en dicht bij de uiteindelijke vorm te komen.

(2) Semi-afwerking: De gereedschapsdiameter wordt geleidelijk verkleind om de bewerkingsnauwkeurigheid te verbeteren.

(3) Afwerking: Een gereedschap met een kleine diameter en frezen met hoge snelheid worden gebruikt om de spiegelachtige of fijne oppervlaktestructuur te bereiken die nodig is voor de matrijs, waardoor de productkwaliteit wordt gewaarborgd.

3. Warmtebehandeling en oppervlakteverharding

(1) Warmtebehandeling: Na het bewerken ondergaat de matrijs warmtebehandelingsprocessen zoals afschrikken en temperen om een extreem hoge hardheid en slijtvastheid te bereiken.

(2) Oppervlaktebehandeling: Afhankelijk van de toepassing van de matrijs worden oppervlakteverhardingsbehandelingen zoals verchromen, nitreren of PVD-coating toegepast om de hardheid, slijtvastheid en loslatingseigenschappen verder te verbeteren.

4. Kwaliteitscontrole

(1) CMM-meting: Alle kritische afmetingen, vormen en positionele toleranties worden met 100% inspectie gemeten.

(2) Hardheidstests: Een hardheidstester wordt gebruikt om de oppervlakte- en kernhardheid van het onderdeel te controleren om ervoor te zorgen dat de warmtebehandeling effectief was.

(3) Oppervlakte ruwheidstests: Een oppervlakte ruwheidsmeter wordt gebruikt om ervoor te zorgen dat de oppervlakteafwerking voldoet aan de tekeningvereisten.

Veelvoorkomende materialen bij de productie van 3D-geprinte en CNC-roestvrijstalen onderdelen in de gereedschaps- en matrijzenindustrie te produceren

3D-geprinte roestvrijstalen onderdelen

Voor 3D-printen wordt het materiaal gekozen om complexe geometrieën mogelijk te maken en vervolgens verwerkt om de mechanische eigenschappen te verbeteren.

Materialen: 17-4 PH, Maraging Steel

Bijbehorende kenmerken: Complexe geometrieën en Conforme koelkanalen. Deze materialen, in poedervorm, zijn ideaal voor additieve fabricage. Ze maken de creatie van ingewikkelde interne koelkanalen mogelijk die niet conventioneel kunnen worden bewerkt. Deze ontwerpvrijheid leidt direct tot een efficiëntere warmteafvoer in matrijzen, waardoor de cyclustijden aanzienlijk worden verkort.

Nabehandelingskenmerk: Warmtebehandeling (HIP). Na het printen hebben deze materialen enige porositeit en interne spanning. Een HIP-proces na het printen is cruciaal om de vereiste dichtheid en mechanische sterkte te bereiken voor veeleisende toepassingen zoals matrijzen en gereedschappen.

Materiaal: 316L roestvrij staal

Bijbehorende eigenschap: Corrosiebestendigheid. Hoewel niet zo hard als de andere materialen, wordt 316L gebruikt wanneer de primaire vereiste weerstand tegen corrosie is, met name in agressieve chemische omgevingen. De uitstekende printbaarheid maakt ook de creatie van complexe vormen mogelijk voor armaturen en mallen waar sterkte ondergeschikt is aan weerstand.

CNC-roestvrijstalen onderdelen

Voor CNC-bewerking wordt het materiaal geselecteerd op basis van zijn bewerkbaarheid en bestaande eigenschappen, die vervolgens worden verfijnd door nauwkeurig snijden en afwerken.

Materialen: 420, P20, H13 gereedschapsstaal

Bijbehorende eigenschap: Hoge precisie en nauwe toleranties. Deze materialen worden specifiek gekozen vanwege hun stabiliteit en bewerkbaarheid. Ze kunnen met extreme precisie worden gesneden, waardoor perfect passende matrijshelften en ingewikkelde kenmerken met precisie op micronniveau kunnen worden gecreëerd.

Nabehandelingskenmerk: Warmtebehandeling en oppervlakteverharding. Deze materialen worden vaak na bewerking (zoals 420 en H13) warmtebehandeld of zijn voorgehard (zoals P20). Deze verwerkingsstap komt rechtstreeks overeen met de behoefte aan zeer hoge hardheid en slijtvastheid in gereedschappen en matrijzen, die onderhevig zijn aan constante wrijving en spanning.

Materialen: 304, 316L roestvrij staal

Bijbehorende eigenschap: Uitstekende oppervlakteafwerking. Deze materialen zijn zeer goed te bewerken en kunnen worden gesneden om een gladde, hoogwaardige oppervlakteafwerking te bereiken. Deze eigenschap is essentieel voor het creëren van gepolijste matrijs holtes, hygiënische componenten voor de voedings- en medische industrie, of esthetisch aantrekkelijke gereedschapsonderdelen. Het gebruik van deze materialen sluit aan bij toepassingen waar uiterlijk en reinheid net zo belangrijk zijn als dimensionale nauwkeurigheid.

Waarom voor ons kiezen om 3D-geprinte en CNC-roestvrijstalen onderdelen in de gereedschaps- en matrijzenindustrie te produceren

1. Uitgebreide productiecapaciteiten

Wij bieden meer dan alleen een enkele service. Door zowel 3D-printen als CNC-bewerking naadloos te integreren, bieden ze een complete, one-stop-oplossing. Hierdoor kunnen ze de sterke punten van beide technologieën combineren: 3D-printen voor complexe kenmerken zoals conforme koelkanalen en CNC voor zeer nauwkeurige, grootschalige componenten. Dit bespaart klanten de tijd en moeite van het coördineren tussen meerdere leveranciers.

2. Gespecialiseerde materiaal- en procesexpertise

Gereedschappen en matrijzen vereisen uitzonderlijke materiaalprestaties. Wij biedt diepgaand technisch overleg en fungeert als een materiaalselectie-expert. Ze begrijpen hoe verschillende roestvast staalsoorten (zoals 17-4 PH, 420) presteren tijdens verschillende productieprocessen. Ze kunnen het optimale materiaal aanbevelen om de prestaties, kosten en productietijd in evenwicht te brengen voor specifieke toepassingen (bijv. spuitgieten, spuitgieten).

3. Hoge kwaliteitsnormen en strenge kwaliteitscontrole

In deze branche kan zelfs een kleine fout kostbaar zijn. Wij zorgt voor een hoge kwaliteit met precisieapparatuur en een rigoureus kwaliteitscontroleproces. Naast standaard dimensionale controles (met behulp van CMM's) kunnen ze geavanceerde technieken gebruiken zoals industriële CT-scans om de integriteit van interne structuren in 3D-geprinte onderdelen te verifiëren. Deze toewijding aan kwaliteit is cruciaal voor hoogwaardige projecten.

4. Uitgebreide branche-ervaring

Met een rijk portfolio van succesvolle projecten in veeleisende industrieën zoals de auto-industrie, de lucht- en ruimtevaart en de medische sector. Waltay heeft bewezen dat het in staat is om complexe uitdagingen aan te pakken. Hun uitgebreide ervaring betekent dat ze technische problemen kunnen anticiperen en oplossen en praktische oplossingen kunnen bieden die de projectontwikkelingstijd aanzienlijk verkorten.

Waltay is al meer dan 15 jaar gespecialiseerd in op maat gemaakte CNC-bewerkte onderdelen. We zijn goed in het maken van zeer nauwkeurige metalen en plastic componenten. We bieden ook een one-stop-service, zoals onderdeelontwerp, prototypes, matrijzenbouw, kunststofinjectie en montage van onderdelen om beter aan de behoeften van de klant te voldoen. Naast aluminium CNC-bewerkte onderdelen leveren we ook roestvrijstalen, ABS-, PC-, PA-, PP- en POM CNC-bewerkte onderdelen die veel gebruikt kunnen worden in kabels, sensoren, motoren, connectoren, enz.