早期原型設計對於測試設計和改進結構至關重要。 然而,傳統的成型成本高、速度慢,不適合快速反覆運算。 雖然3D列印提供了更大的靈活性,但直接列印軟矽膠仍然存在挑戰——支撐標記、表面缺陷和複雜形狀仍然存在問題。
為了解决這個問題,該行業正在採用一種更智慧的方法:3D列印蛋殼模具。 這種方法通過間接鑄造實現了快速、精確的矽膠零件生產,將數位效率與現實世界的功能相結合。
什麼是3D列印蛋殼模具?
3D列印蛋殼模具是使用SLA或DLP等光聚合物3D列印科技生產的薄壁一次性模具。 這些模具精確地再現了最終矽膠部件的幾何形狀,通常被稱為犧牲模具,這些模具在鑄造後會斷裂或剝落。
這個過程很簡單:首先,將薄壁樹脂模具進行3D列印以匹配最終設計。 然後,將液態矽膠倒入腔體中。 在室溫或加熱固化後,模具破裂或被移除,露出精確的矽膠部件。 這種方法繞過了傳統的金屬模具,實現了真正的數位化快速製造。
與傳統方法相比,採用增材製造的蛋殼成型具有幾個顯著優勢:
● 高精度:以出色的一致性捕捉複雜的幾何形狀和微觀特徵
● 無需模具投資:節省金屬模具成本,加快早期開發
● 更快的反覆運算:從CAD到最終的矽膠零件只需24-48小時,支持多次反覆運算。
● 更大的設計自由度:輕鬆處理封閉形狀、底切或柔性空心結構,沒有脫模限制。
3D列印蛋殼模具的應用
矽膠零件的蛋殼成型非常適合原型製作、預生產驗證和小批量生產,特別是在需要高精度和特定資料效能的情况下。
常見用例包括:
● 耳塞和助聽器的定制矽膠外殼或耳機
● 用於類比或術前定位的醫用級手術指南和解剖組件
● 具有複雜內部微通道的流體連接器
● 精密設備中使用的密封件、墊片和吸盤
關於矽膠零件上3D列印蛋殼模具的常見問題
作為一家專業的一站式3D列印服務提供者,我們經常收到產品團隊、硬體初創公司和設計工作室的詢問,尤其是消費電子領域的公司,詢問如何將犧牲模具與液態矽膠鑄件相結合。
然而,在完全採用這項科技之前,他們經常有一些共同的問題:
1.模具壁能有多薄而不破裂?
通常,最小壁厚範圍為0.6 mm至1.0 mm,具體取決於列印資料的强度、模型尺寸以及是否包括結構加强件(如肋或圓角)。 太薄的模具可能會在注射或脫模過程中破裂,而太厚的壁可能會影響尺寸精度。
2.哪些類型的矽膠與蛋殼成型相容?
這種方法最適合低粘度、室溫固化的液體矽酮。 常見選項包括:
● RTV-2雙組分矽膠
● 加成固化矽膠(低收縮,無副產品)
● 醫用級矽酮(用於可穿戴或仿生原型)
● 透明或有色矽酮(用於演示或功能著色部件)
提示:始終考慮矽膠與模具材料的相容性、流動性和釋放行為。 脫模劑可用於提高零件的完整性。
3.這種技術可以從原型製作擴展到小批量生產嗎?
當然。 雖然這些模具是一次性的,但它們的低成本、短交付週期和設計靈活性使其成為3D列印模具中小批量生產鑄造矽膠零件的理想選擇。
對於密封件、耐磨帶或阻尼器等非承重矽膠部件,可以通過批量列印模具和並行鑄造工藝生產數十到數百個單元。 這消除了對金屬工具的需求,縮短了上市時間。
4.矽膠固化後是否需要後處理?
是的,但很簡單:
● 打碎或剝下蛋殼模具
● 修剪飛邊和毛刺(尤其是在接縫處)
● 可選擇進行二次固化或老化以增强效能
● 清潔和拋光表面,以滿足美學或粘合需求
整體後處理工作量低,不需要複雜的設備,使其成為原型和試生產階段矽元件鑄造的理想選擇。
對於在時間緊迫或預算有限的情况下工作的團隊來說,3D列印蛋殼模具為矽膠零件開發提供了一種實用且可擴展的解決方案。 通過消除對傳統工具的需求,這種方法使原型製作、反覆運算和自信地前進變得更加容易。
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