塑料模具，是塑料加工工業(yè)中和塑料成型機(jī)配套，賦予塑料制品以完整構(gòu)型和精確尺寸的工具。由于塑料品種和加工方法繁多，塑料成型機(jī)和塑料制品的結(jié)構(gòu)又繁簡不一，所以，塑料模具的種類和結(jié)構(gòu)也是多種多樣的。
在這幾十年來，國內(nèi)塑料模具行業(yè)迅猛發(fā)展，對人才的渴求和要求也越來越高。但國內(nèi)還是沒法解決這棘手問題，成了中國模具行業(yè)發(fā)展的主要障礙。
3D打印注塑模具縮短原型部件生產(chǎn)周期
利用3D打印(又叫做疊層制造)來創(chuàng)造型芯和型腔套件的方式在全球消費(fèi)品跨國巨頭聯(lián)合利華公司正流行起來。自從在制造過程中引進(jìn)了斯特塔西公司(Stratasys)的PolyJet 3D打印技術(shù)后，聯(lián)合利華意大利分部已將其原型部件的生產(chǎn)周期成功縮短了40%。
相比傳統(tǒng)的加工方法，采用3D打印的注塑成型型芯/型腔套件后，意大利聯(lián)合利華目前能夠更快速地生產(chǎn)出原型部件，用于功能性和消費(fèi)性測試。
聯(lián)合利華旗下?lián)碛卸鄠€家居品牌，如Surf、Comfort、Hellmanns和Domestos。該公司的意大利分部正采用Stratasys Objet 500 Connex多材料3D生產(chǎn)系統(tǒng)為其家庭護(hù)理和洗護(hù)產(chǎn)品部門制造注塑模具，所產(chǎn)的原型部件多達(dá)50幾種，包括瓶蓋、外殼和馬桶邊緣塊。
“通過Stratasys 3D打印技術(shù)，我們可以在一天之內(nèi)設(shè)計和打印出很多不同部件的注塑模具，投入功能性和消費(fèi)性測試，” 聯(lián)合利華的研發(fā)、CAD和原型專家Stefano Cademartiri說道，“以前，因為使用傳統(tǒng)的加工方法，我們往往要等幾個星期才能收到原型部件，這不僅會延長生產(chǎn)周期，而且如果需要反復(fù)修改，成本就會增加。”
“采用3D打印后，我們在幾小時內(nèi)就能對模具進(jìn)行迭代設(shè)計，這使我們得以使用最終的材料進(jìn)行原型部件的生產(chǎn)，比如PP，速度比以前快40%。”他繼續(xù)解釋。
這臺Stratasys Objet500 Connex多材料3D打印系統(tǒng)由意大利轉(zhuǎn)銷商Overmach提供。聯(lián)合利華使用Digital ABS來3D打印其注塑模具型芯和型腔。Digital ABS這款材料以耐高溫和韌性好而出名，是注塑成型應(yīng)用的理想選擇。
“通過用Digital ABS 3D打印注塑模具，我們能夠保留以傳統(tǒng)方式制造的原型部件所具備的高質(zhì)量，”Cademartiri補(bǔ)充道，“同時可以在大幅節(jié)省成本和縮減生產(chǎn)周期的情況下，承受注塑機(jī)的高溫和高壓。”
此外，Stratasys補(bǔ)充道，聯(lián)合利華還通過其FDM Fortus 360mc 3D生產(chǎn)系統(tǒng)生產(chǎn)熱成型模具原型，采用的塑料是生產(chǎn)級別的ABS- M30。這使該公司能夠靈活生產(chǎn)實際所需、能夠進(jìn)行功能性測試的模具，對開發(fā)最終的熱成型模具非常重要。
“以前我們將熱成型需求外包，不僅大幅增加了勞動力成本，還必須接受漫長的交貨周期，” Cademartiri說道，“但是自從采用3D打印自產(chǎn)這些部件后，我們在初步設(shè)計階段就已經(jīng)將生產(chǎn)周期縮減了近35%。這項技術(shù)強(qiáng)化了我們的整體制造過程，使我們能夠快速評估，在加大投資進(jìn)行量產(chǎn)之前，排除那些不合適的設(shè)計。”
Stratasys制造工具高級經(jīng)理Nadav Sella補(bǔ)充道：“除了直接制造原型，我們發(fā)現(xiàn)越來越多的客戶將我們的疊層制造系統(tǒng)作為各種不同應(yīng)用的制造工具來使用。隨著我們公司近期的發(fā)展，以及更多耐用型材料的出現(xiàn)，我們的客戶現(xiàn)在可以在投資成本高昂的金屬模具之前，靈活選擇制造模具的方式以及以最終生產(chǎn)材料來測試其設(shè)計的方式。”
提前開發(fā)將成為塑料模具行業(yè)發(fā)展新趨勢
2016-2021年中國塑料模具行業(yè)市場需求與投資咨詢報告表明，隨著模具企業(yè)設(shè)計和加工水平的提高，模具的制造正在從過去主要依靠鉗工的技藝轉(zhuǎn)變?yōu)橹饕揽考夹g(shù)。這不僅是生產(chǎn)手段的轉(zhuǎn)變，也是生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變和觀念的上升。這一趨勢使得模具的標(biāo)準(zhǔn)化程度不斷提高，模具精度越來越高，生產(chǎn)周期越來越短，鉗工比例越來越低，最終促進(jìn)了模具工業(yè)整體水平不斷提高。中國模具行業(yè)目前已有10多個國家級高新技術(shù)企業(yè)，約200個省市級高新技術(shù)企業(yè)。
與此趨勢相適應(yīng)，生產(chǎn)模具的主要骨干力量從技藝型人才逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)型人才是必然要求。當(dāng)然，目前及相當(dāng)長一段時間內(nèi)，技藝型人才仍十分重要，因為模具畢竟難以完全擺脫對技藝的依靠。
模具企業(yè)及其模具生產(chǎn)正在向信息化迅速發(fā)展。在信息社會中，作為一個高水平的現(xiàn)代模具企業(yè)，單單只是CAD/CAM的應(yīng)用已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。目前許多企業(yè)已經(jīng)采用了CAE、CAT、PDM、CAPP、KBE、KBS、RE、CIMS、ERP等技術(shù)及其它先進(jìn)制造技術(shù)和虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，這些都是信息化的表現(xiàn)。向信息化方向發(fā)展這一趨向已成為行業(yè)共識。
不僅是塑料產(chǎn)業(yè)需要推陳出新，包括電子電器垃圾處理、固體廢棄物回收利用、報廢車回收、廢紙回收等行業(yè)都需要提高自主創(chuàng)新能力。光自身內(nèi)功提高了還不夠，還要堅持用發(fā)展的方法解決前進(jìn)中的問題，轉(zhuǎn)變新的發(fā)展方式，迎合潮流，依靠創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展，向信息化方向發(fā)展，加快產(chǎn)業(yè)穩(wěn)步前進(jìn)。
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