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3D打印塑料件銅螺母嵌入工藝

2019-10-07

9月份的一天電商部門接待了一位客戶做CNC加銅螺母鑲嵌,用途是參展的醫療設備外殼。我們工程師通過溝通客戶是一看客戶圖紙產品結構是比較復雜的,而且只做一套,用CNC加工成本太高,于是建議客戶用3d打印。

客戶馬上提出了反對,說上次在另外一件3d打印公司制作模具就是因為銅螺母的問題,整整折騰了半個月還沒有做好產品,錯過了參展時間另他損失巨大!他也知道CNC成本高,每個月開發新產品需要鑲嵌銅螺母的也很多??墒乾F在沒有辦法,找不出其他替代方方案。

圖片1.png

我們有一位專業在結構設計的3d打印工程師李工了解到客戶這個問題后,當下跟客戶視頻溝通,了解到之前產生的問題是孔徑預留太小,后面硬鉆進去客戶原來使用的3d打印的材料又太脆導致了產品爆裂。這個問題需要圖紙修正,更換韌性更好的3d打印材料,鑲嵌工藝配合才能解決。我們工程人員一般在接待客戶的時候就會先了解客戶要求和審圖,這類問題早期就解決了,不會在生產做出來之后再發現。

李工向客戶展示了我們公司做裝配殼體的樣件。并給客戶快遞小樣確認??蛻魷y試了我們做的樣品當下表示愿意接受我們的方案。后來在小批量試產當中,我們的小批量工程師還給客戶推薦了能夠預埋銅螺母的快速復模小批量工藝。解決了客戶生產一大難題,還極大降低成本。


3D打印/小批量生產銅螺母鑲嵌工藝:

影響鑲嵌銅螺母的三大因素:

1. 圖紙孔徑預留尺寸;2.銅螺母鑲嵌工藝;3.經驗豐富的手工師傅。

很多產品需要鑲嵌銅螺母進行裝配試驗,由于3D打印材料/小批量材料與注塑級ABS材料物理性能會有所差異。那么,問題來了,圖紙孔徑應該預留多少尺寸呢?

圖片1.png

M1.4:內徑1.4mm,外徑2.5mm,高度3mm

M1.6:內徑1.6mm,外徑2.5mm,高度4mm

M2: 內徑2mm,外徑3.5mm,高度3~6mm

M2.5:內徑2mm,外徑3.8mm,高度3~5mm

M3: 內徑3mm,外徑5mm,高度4/5/6/8/10/12mm

M4: 內徑4mm,外徑6mm,高度5/6/8/10/12mm

M5: 內徑5mm,外徑7mm,高度6/8/10mm

M6: 內徑6mm,外徑8mm,高度6/8/10mm

M8: 內徑8mm,外徑10mm,高度8/10mm

(此銅螺母規格為常規尺寸,特殊螺母規格未列出)

▲螺母尺寸規格越大,孔徑壁厚越大,壁厚一般為1.5~2mm,孔徑預留為銅螺母外徑+0.2mm

1. 孔徑太大或者太小對產品造成什么影響?

圖片2.png

圖(一)所示:塑膠與螺母選擇上無問題, 螺母埋入塑膠后標準狀態;

圖(二)所示:螺母尺寸太小,塑膠預留孔徑太大,螺母埋入塑膠后吃不到膠,會產生扭拉力不足現象

圖(三)所示:螺母尺寸太大,塑膠預留孔徑太小,會產生溢膠或者爆裂現象。

如螺母尺寸與塑膠尺寸都沒有問題,還有異?,F象發生,那我們通常會考慮通過一些優化設計來改善;

  1. 塑膠預留孔徑過大,使用模型膠水加固及模型粉末補充;

圖片3.png

2. 塑膠預留孔徑過小,使用電鉆加工到相對應孔徑或者人工干預后然后進行鑲嵌;

圖片4.png

2. 銅螺母有哪些鑲嵌工藝?

(1)熱熔螺母:一般使用熱熔機進行熱壓鑲嵌;

使材料受熱熔解,冷卻后材料會包裹銅螺母。

圖片5.png

實驗檢測:

ABS塑膠銅螺母鑲嵌:

圖片6.png


3D打印樹脂銅螺母鑲嵌:

圖片8.png

3D打印樹脂銅螺母鑲嵌:

圖片9.png

小批量ABS銅螺母鑲嵌:

圖片6.png

得出結論:

ABS塑膠-銅螺母鑲嵌:

包裹性:?????

CNC制作跟注塑出來的ABS材料鑲嵌銅螺母性能最佳,ABS材料熱熔后材料呈熔融狀態,冷卻后可以完美跟銅螺母結合,相當牢固。

3D打印樹脂-銅螺母鑲嵌:

包裹性:??

3D打印材料鑲嵌銅螺母測試性能為一般,材料熱熔后為粉末狀,未能使材料與銅螺母完美貼合。測試性能如下,鑲嵌銅螺母未能多次使用,會有滑絲,爆裂情況,可添加膠水加固。


塑膠件3d打印工程師李工

電話:17328581836

定制改裝車許工

電話:13559738018


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