پیوند سرعت ، دقت و صرفه جویی در پرینترهای سه بعدی عامل بسیار مهمی در ساخت قالب های تزریق پلاستیک می باشند .

پرینترهای سه بعدی به صورت بنیادی مسیر ساخت وسایل پزشکی را برای نمونه سازی و آزمایش تغییر دادند . پرینترهای سه بعدی ساختار ساخت نمونه را با نگاه سرعت و صرفه جویی اقتصادی نسبت به روش های مرسوم تغییر داد . توانا ساختن طراحان در کوتاه کردن سرعت در ارایه محصولات به بازار از دیگر مزایای پرینترهای سه بعدی است .از آنجایی که هزینه ی تجهیزات کاهش پیدا می کند ، باعث پیشرفت تکنولوژی شده و استفاده از مواد کاربردی افزایش پیدا می کند . پرینترهای سه بعدی در واقع یک نوع فیکسچر در طراحی می باشند .

امروزه تکنولوژی پرینترهای سه بعدی امکان تولید محصولات دورازدسترس را فراهم نموده است که وابسته به مواد اولیه می باشند . استفاده از مواد خاص در محصول نهایی توجه طراحان را به خود جلب کرده است که برای بررسی صحت و ارزیابی محصول توسط FDA مورد نیاز است.

در بسیاری از موارد مواد مورد استفاده ، قابلیت سازگاری با تکنولوژی پرینترهای سه بعدی را ندارند .به علاوه، پرینترهای سه بعدی همیشه توانایی تحویل سطح نهایی لازم برای ارضا کردن قواعد و نیازمندی های آزمایش را ندارند.

به عنوان یک نتیجه ، سازندگان وسایل معمولا برای ساخت نمونه به روش های سنتی برمی گردند .قالب های تزریق ظرفیت ساخت محصولات و قطعات پلاستیکی با دقت بالا در عناصر مرجع را دارند اگرچه این فرآیند بدون بازگشت و زیان باشد . قالب های تزریق فولادی و آلومینیومی با هر ماده ای که به آن تزریق شود ، تقریبا گران و دارای هزینه های زیادی است . تولید این نوع از قالب ها معمولا در هر نقطه از جهان دو تا شش هفته به طول می انجامد و حتی قبل از تولید قطعات نمونه سازی نیز می تواند شروع شود . تا جایی که ،تغییرات طراحی و یا تصحیح قالب ها می تواند بسیار هزینه بر در هر دو زمینه ی زمان و پول باشد .

در سال های اخیر ، فرآیند نمونه سازی هیبریدی به وجود آمد و در ساخت و گسترش تجهیزات پزشکی مورد استفاده قرار گرفت . سرعت و صرفه جویی در پرینترهای سه بعدی و ترکیب شدن آن با عناصر باعث ایجاد دقت در قالب های تزریق گردید . با نزدیک شدن به استفاده از قالب های پرینترهای سه بعدی ، امکان رسیدن به محصولی مشابه روش قالب تزریق ایجاد گردید .

مقدمه ای بر ۳DIM (قالب های تزریق سه بعدی )

فرآیند ۳D IM با قالب های تزریق فولادی سنتی بیشتر رایج می باشند .برای سهولت در مواد ، ۳D IM با استفاده از پرینترهای سه بعدی گوشه های A , B  را ایجاد می کند . دو قسمت از قطعه با تجهیزات استاندارد IM کلمپ می شود و مواد مذاب به داخل قالب ، تزریق می شود . هنگامی که قطعات خنک می شدند . از قالب خارج می شوند.

اگر چه قالب های سه بعدی نیاز به فشار قالب تزریق دارد ، ولی ضرورتی بر دنبال کردن همه قوانین و تکنیک های سنتی IM ندارد . شرایط و تنظیمات قالب نسبت به ابزارآلات فولادی بسیار متفاوت است . پله های این فرآیند از آنچه که شما درباره آن می دانید فراتر است .

فرآیند ۳D IM جدید به پرینترهای سه بعدی اجازه ی مقاومت در برابر گرما و فشار ناشی از ماشین های تزریق را می دهد .

بیشترین تفاوت ، گرمای خود قالب ها می باشد .قالب های ساخته شده با آلومینیوم و فولاد می توانند در مقابل دمای بسیار بالا مقاومت کنند و بنابراین توانایی اجرا با موادی با نقطه ذوب بسیار بالا را دارا می باشند .بسیاری از ترموپلاستیک ها و دیگر مواد امروزه در وسایل پزشکی که در دمای ۲۵۰ درجه سانتی گراد و بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد . قالب های ۳D IM همچنین از دو قسمت مواد پلاستیکی ساخته شوند که Digital ABS نامیده می شوند.

پیرامون این موضوع ، ۳D IM چرخش منحصر بفردی در فرآیند قالب های تزریق استاندارد به وجود آورد . زمان بین سیکل های تزریق به دقیقه کشانده می شود تا اجازه خنک شدن به سطح را بدهد و در دمای بهینه عمل کند قبل از آنکه مواد مذاب بیشتری به داخل آن تزریق شود .با استفاده از فرآیند IM اصلاحی قالب پرینترهای سه بعدی می توانند تعداد زیادی قطعه از ۲۵ تا ۱۰۰ عدد قبل از تزریق تولید کنند . دوام قالب های تزریق برای تیراژ بالاتر قدم بعدی می باشد .

هم اکنون از ۳D IM برای ساخت قالب ها برای ساخت لوازم پزشکی استفاده کند .

نتایج : مزایای ۳D IM نسبت به IM (قالب های تزریق) سنتی و پرینترهای سه بعدی

نمونه سازی ۳D IM دارای دو مزیت اصلی نسبت به فرآیند قالب های تزریق سنتی (IM) می باشد – هزینه و سرعت . چه چیزی قالب های پرینترهای سه بعدی را جذاب می کند –این که مواد ABS را بدون یک بررسی کامل بتوان در آلومینیوم و فولاد p20 قالب گیری نمود .

هزینه یک قالب ۳D IM در مقایسه با قالب فولادی چقدر است ؟ در بسیاری از موارد در قالب های ۳D IM هزینه ها ۶۰ تا ۷۵ درصد کمتر از قالب های آلومینیومی است . اگر این قالب ۱۲۰۰۰ دلار باشد شما می بایست با سه یا چهار هزار دلار هزینه طراحی، توابع و نیازمندی ها و پیچیدگی های قالب را تامین کنید .

برای ایجاد یک محفظه در پمپ های وین در ۳D IM به ابزارآلات پیچیده ای نیاز است. همچنین احتمال گران بودن آن به دلیل آلومینیومی بودن ابزارآلات وجود دارد به این دلیل که ابزارآلات نمونه سازی نیمی از هزینه های تولید محصول و ابزارآلات را در برمی گیرد .

در این زمان ، شما می بایست به ساخت ابزارآلات و سپس اصلاح آن ها بپردازید ، بنابرابن احتیاج به صرف صدها هزار دلار برای ابزرآلات ضروری قالب ندارید .

این علایم نشان از افزایش استفاده از ۳D IM در نمونه سازی می باشد . این طراحی برای ساخت DFM نیز استفاده می شود . برای مثال ، می تواند در شناسایی مشکلات داخلی در طراحی کمک کند و یا با استفاده از ابزارهای قبلی برای ساخت ابزآلات گران جدید مورد استفاده قرار می گیرد .

شما می توانید با ارزان کردن متناسب و ویژگی های که شما برای مونتاژ ازطریق ۳D IM نیاز دارید و کاهش برخی از موانع در قالب در ارتباط با ایجاد یک بخش ، کار کنید . وقتی شما یک بررسی کامل در ابزارآلات انجام می دهید شما باید تقریبا مطمین باشید که تغییراتتان در کمترین حالت باشد و نیاز به تغییرات کلی نیست .

منبع : اینترنت

ترجمه : ایران ملد