Specjalizująca się w stosowaniu systemów DMLS firmy EOS, czeska Innomia opracowała proces technologiczny chłodzenia wtryskiwanych części, który pozwolił przyśpieszyć proces produkcji i zwiększyć jakość detali. Wszystko dzięki drukowi 3D.
Innomia jest znana ze swoich rozwiązań w zakresie wykorzystywania technologii Direct Metal Laser Sintering (DMLS) w procesach tworzenia form wtryskowych i uzyskiwania niezrównanej precyzji wtryskiwanych detali. Dzięki swojej specjalizacji i stosowanej technologii przyrostowych jest w stanie tworzyć części o kształtach, których osiągnięcie było by bardzo kosztowne, lub wręcz niemożliwe z wykorzystaniem tradycyjnych metod.
Czeska firma współpracuję z firmą Magna, która jest bezpośrednim dostawcą części dla Skody. Opisywany przypadek, konkretnie dotyczył przedniego podłokietnika w jednym z modeli czeskich samochodów i zakładał optymalizację chłodzenia formy wtryskowej, wykorzystywanej do produkcji tego elementu. W tym przypadku, chodzenie wtryskiwanego tworzywa gra kluczową rolę, gdyż równomierne rozłożenie ciepła na całym detalu pozwala zminimalizować jego zniekształcenia i zwiększyć jego jakość. Ponadto, im szybciej wytracimy ciepło, tym szybciej możemy wyjąć element z formy i kontynuować produkcję. Czyli lepsza kontrola temperatury oznacza zwiększenie efektywności procesu.
Wcześniej do produkcji podłokietnika używano wkładki narzędziowej stworzonej ze stopu berylu i miedzi, który charakteryzuje się niezwykle wysoką konduktywnością. Wkładka mogła być jednak chłodzona jedynie z jednej strony, co powodowało nierównomierne wytracanie ciepła. Konsekwencją były zniekształcenia i niska jakość wytworzonego elementu. Kolejnym problemem była temperatura wody, która musiała wynosił 16 stopni C, aby odpowiednio wystudzić cały układ. Amplituda pomiędzy temperaturą wody a formą wtryskową wynosiła w tym wypadku 120°C, co generowało wysoką wilgoć. To z kolej skutkowało korodowaniem formy wtryskowej i wymuszało czaso- i pracochłonne czyszczenie raz na jeden lub dwa tygodnie pracy.
W tym miejscu do działania przystąpiła czeska Innomia, opracowując nową wkładkę do formy wtryskowej, wyposażoną w innowacyjny konformalny system chłodzenia. Jego stworzenie było możliwe tylko i wyłącznie dzięki zastosowaniu technologii przyrostowej DMLS. Wykorzystano system EOSINT M 270 oraz sproszkowanej stali maraging 1.2709. Wymagana była wysoce precyzyjna maszyna, ponieważ średnica kanałów chłodzących wynosiła zaledwie 3 mm.
Dzięki zastosowanemu rozwiązaniu, udało się podnieść twardość komponentu do ponad 50 w skali HRc. Temperatura wody przeznaczonej do chłodzenia zatrzymała się na poziomie 60°C, a wkładki nie przekraczała 90°C. Różnica temperatur została zminimalizowana, dzięki czemu zmniejszono zużycie energii i wyeliminowano problem korozji. Utrzymanie formy wtryskowej jest przeprowadzane raz na 4-5 tygodni w miejsce 1-2 tygodniowego okresu. Cykl produkcji został przyśpieszony o 17%, a po 370 tys. cyklach firma zaoszczędziło blisko 20 tys. Euro.
Źródła: www.3ders.org, www.innomia.cz
