定制模具与夹具

FDM 3D 打印在工业工装领域已成为一场变革,使全球企业能够生产 定制夹具、工装、模具和功能性原型 比以往更快、更便宜。通过绕过传统的数控加工或注塑成型,制造商现在可以设计轻量化、高强度、针对特定工作流程定制的工具——节省数周的交付时间和数千美元的成本。从航空航天复合材料到汽车装配线,FDM 实现了工装生产的普及化,即使是小型车间也能像行业巨头一样创新。

使用 Polymaker 材料的定制夹具

FDM 如何改变工装生产

  • 定制化:设计卡扣对齐导向、符合人体工程学的手柄或直接与现有机械集成的多功能支架。

  • 速度:在数小时内打印工具,而不必等待外包零件数周。

  • 成本:一卷 50 美元的耗材可替代价值 500 美元以上的机加工金属部件。

  • 复杂度:创建用于减重的格栅结构或用于冷却/加热的内部通道,无需受限于机械加工。

Polymaker 的 Fiberon™ 系列:为工业工装而设计

Polymaker 的 Fiberon™ 系列结合了纤维增强、耐热性和无翘曲打印,满足严格的工业需求。

1. Fiberon™ PPS-CF10

  • 性能:

    • 250°C 以上的 HDT (热变形温度),适用于加压釜、发动机舱或高温成型。

    • 耐化学性 可抵抗燃料、酸和溶剂。

    • 类金属刚性 伴随 10% 碳纤维增强。

  • 应用:

    • 用于航空机翼复合材料铺层的模具工具。

    • 用于小批量生产的注塑模具嵌件。

2. Fiberon™ PA6-CF20

  • 性能:

    • 215°C 的 HDT 并且由于 20% 的碳纤维具有卓越的刚性。

    • Warp-Free™ 技术 用于开架式打印机上的尺寸稳定性。

  • 应用:

    • 焊接夹具、机器人末端执行器和 CNC 对准支架。

3. Fiberon™ PA6-GF25

  • 性能:

    • 25% 玻璃纤维 用于抗冲击和耐用性。

    • 191°C 的 HDT 适用于热成型或助热装配。

  • 应用:

    • 用于汽车车身面板的打磨夹具。

    • 复合材料修整夹具。

4. Fiberon™ PETG-ESD

  • 性能:

    • 防静电(ESD)保护 用于电子产品装配。

    • 高韧性以适应重复使用。

  • 应用:

    • PCB 测试夹具、传感器支架和输送导向件。

Fiberon™ 在工装中的全球应用

各行业公司利用 Fiberon™ 解决独特挑战:

  • 航空航天:打印耐加压釜的复合材料工具用于翼盒铺层。

  • 汽车:生产耐热的注塑模具嵌件,用于原型车内饰。

  • 消费电子:为智能手机装配线设计符合 ESD 标准的对准夹具。

Polymaker 的 Fiberon™ 系列已成为那些优先考虑 快速上市成本效率的制造商的常用选择,采用范围从财富 500 强供应商到精品作坊。例如, 一线汽车供应商 使用 PA6-CF20 打印能承受 200°C 烘漆烘箱的机器人臂夹具,而 无人机制造商 依赖 PPS-CF10 来制造轻量化的复合材料成型工具。

工作流程:从 CAD 到车间

  1. 设计:在 Fusion 360 中使用格栅填充或嵌入式安装点来优化工具。

  2. 打印:

    • PPS-CF10:喷嘴 310–350°C,热床 80°C,带封闭加热腔。

    • PA6-GF25:喷嘴 280°C,热床 80°C,无需封闭腔体。

  3. 后处理:退火零件以增强耐热性或涂覆环氧以确保真空密封性。

案例研究:复合材料修整夹具

一位 欧洲航空航天供应商 用 PA6-GF25 打印件替代了铝制修整夹具,减轻了 60% 的重量并节省了 85% 的成本。3D 打印夹具在 CNC 修整中经受了 500 次以上的循环而未发生故障,展示了 Fiberon™ 的耐用性。

为什么选择 FDM 和 Fiberon™?

  • 性能:PPS-CF10 在许多短期工装应用中的耐热性优于铝材。

  • 可及性:Warp-Free™ 技术允许在标准 FDM 打印机上打印。

  • 可持续性:PETG-rCF08 使用回收碳纤维,减少废料。

FDM 的工装未来

随着 连续纤维增强高温复合材料 的发展,FDM 将使端用工具如液压成形模具和复合材料芯轴成为可能。Polymaker 的 Fiberon™ 系列体现了这一转变,提供工业级材料,重新定义桌面打印机的可能性。

通过将 FDM 的灵活性与 Fiberon™ 的工程性能相融合,全球制造商正在证明,合适的工具不仅仅是一次采购——它可以通过打印获得。

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