La produzione additiva (AM) offre ai progettisti e agli ingegneri di prodotto un elevato grado di libertà geometrica. Tuttavia, rispetto allo stampaggio a iniezione , la selezione dei materiali disponibili in AM è incredibilmente limitata. Ci sono alcuni produttori di attrezzature e materiali per la stampa 3D che cercano di combinare la libertà dei materiali di fusione e stampaggio con la libertà geometrica della produzione additiva. Stampare in 3D stampi con geometrie complesse significa abbattere i tempi di consegna rispetto ai tradizionali inserti in alluminio o acciaio. Significa anche che i team di progettazione del prodotto possono facilmente modificare stampi con geometrie complesse rispetto alla metodologia tradizionale.
Utilizzando un approccio ibridoSembra una buona idea. Stampi per stampa 3D e inserti per stampi con materiale polimerico durevole per resistere a molti cicli di riempimento ripetuti è una buona idea per i produttori che utilizzano lo stampaggio a iniezione termoplastica per creare un gran numero di componenti identici. Tuttavia, i materiali di iniezione richiedono calore e pressione specifici e possono essere compositi altamente abrasivi con fibre di vetro e polveri metalliche. Tiri, linee di separazione e il requisito che gli stampi siano separati dopo ogni serranda di riempimento, la libertà geometrica offerta dalla produzione additiva è quasi nulla. Se una parte stampata a iniezione richiede un certo grado di morbidezza o fragilità, o richiede tiri, cursori o meccanismi di nucleo mobile per geometrie altamente complesse, uno stampo polimerico stampato in 3D o un inserto stampo si romperà o subirà danni.
Per aggirare le sfide presentate dagli stampi polimerici stampati in 3D, alcune aziende stampano stampi sacrificali in 3D. Il vantaggio del riempimento a iniezione negli stampi sacrificali per la stampa 3D, che devono essere smontati o sciolti in materiale idrosolubile, è che i team di progettazione del prodotto possono fabbricare oggetti con geometrie complicate senza linee di divisione che altrimenti non potrebbero essere prodotte mediante stampaggio a iniezione.
Attualmente ci sono circa tre aziende che offrono una tecnologia per la stampa 3D di stampi sacrificali per lo stampaggio a iniezione. Wevolver , AddiFab e il forse defunto Collider impiegano processi diversi nelle loro tecnologie: Il materiale termoplastico viene utilizzato per riempire stampi sacrificali stampati in 3D mediante colata a gravità o iniezione a bassa pressione. Il materiale termoplastico utilizzato in questi casi richiede più tempo per indurire, polimerizzare e solidificare rispetto ai tipici materiali termoplastici utilizzati per riempire gli stampi a iniezione.
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La tecnologia SPRINT (Soluble PRinted INjection Tooling) di Wevolver consente ai propri clienti di sviluppare prototipi funzionali in pochi giorni. Lo stampo sacrificale è stampato in 3D con una resina idrosolubile, che consente il rapido stampaggio a iniezione di parti funzionali in un polimero scelto. La resina idrosolubile viene lavata via, lasciando solo la parte prototipo. Insieme alle simulazioni in un potente software 3D, i clienti possono testare progetti reali e apportare modifiche rapidamente rispetto ai tradizionali processi di stampaggio a iniezione.
Recentemente. Wevolver ha annunciato una partnership con Mitsubishi Chemical Advanced Materials per lanciare la KyronMAX Design Challenge . Il vincitore della sfida porterà a casa un valore di $ 25.000 in servizi di produzione e supporto per trasformare il proprio prototipo in un prodotto pronto per il lancio sul mercato. (Nota a margine interessante: Mitsubishi Chemicals ha recentemente collaborato con il già citato AddiFab per un programma di servizi pilota utilizzando la versione della startup sullo stampaggio a iniezione sacrificale stampato in 3D.)
Designer, ingegneri e produttori di tutto il mondo possono presentare le loro idee che sfruttano i materiali compositi in fibra di carbonio KyronMAX , nonché la piattaforma KyronMAX, che consente ai team di progettazione del prodotto di creare prototipi in giorni anziché settimane in lotti di dimensioni che vanno da 1 -10.000 prodotti.
Il vincitore della sfida dovrà presentare una proposta progettuale convincente per un prodotto che non può essere realizzato utilizzando materiali e processi tradizionali. Insieme a $ 25.000, il vincitore riceve il supporto del team KyronMAX che lo aiuterà nella selezione dei materiali, nella progettazione delle parti, nei test e nella produzione di un prototipo funzionante utilizzando la tecnologia SPRINT di Wevolver. Il team di KyronMAX aiuterà anche il vincitore a impostare un piano di produzione scalabile e una valutazione della sua sostenibilità e riciclabilità per non creare rifiuti idealmente.
