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从快速成型过度到注塑成型的生产案例
储烟盒手板件和小批量生产件

加工工艺CNC 加工注塑成型, EDM, 组装
模具材料: P20 模具钢
模具工期: 20 天
注塑材料: ABS 塑料
产品工期: 25 天
数量: 1000 套

CNC machined, sandblasted and anodized - the snuffmachine

关于产品

Snuffmaster Lite是一个精简版的吸烟器,储烟盒同分烟器三合为一的产品,实用而时尚。只需要轻松一按,snuffmaster便可以将鼻烟按照设置好的剂量从储烟盒放入配给盒。 你也可以用snuffmaster来直接吸鼻烟,或者直接倒在手背上吸烟,剂量稳定。

 

关于客户

Snuffmaster公司成立于2007年,坐落在德国Black Forest区。公司创始人Alexander Gerspach 想要设计一件从未面世的产品——一个可以用来分配鼻烟或是直接用来吸鼻烟的小工具。这个产品的好处在于集三个功能于一身——吸烟器,分烟器同储烟盒。

关于项目

在这个项目之前,世达已经为客户的这个产品做了一个阳极氧化铝合金手板件。客户对那个产品外观非常满意,但是这次他们想加入一些新的尝试,希望通过降低生产成本制作量产模具,使得最后销售给终端客户的价格更加实惠。在与客户研讨之后,我们推荐注塑成型这种生产方式,用ABS塑料制造 Snuffmaster的精简版。ABS是一种结实耐用的塑料,ABS制造的产品经久耐用,同时表面的纹路处理也可以令成品的外观和手感更接近铝合金的产品。

这个产品由三部分构成:外壳,上盖和分烟器。除了这三部分,还有四个磁性销钉用来固定上盖。我们的工程师在研究了图纸之后,制造了一个多穴的模具可以同时注塑这三个部件,从而节省了大量的时间和成本。

snuffmaster color parts

第一步:模具设计

尽管产品的三个腔体的大小和体积各不相同,但我们的模具工程师精心设计了浇口、导流道和模具冷却流道,以确保工件在成型和冷却过程中以相等的速度进行,以避免翘曲。

“浇道”(如图红色区域所示)是液体塑料填充模具的路径。塑料通过一个称为”浇口”的孔口进入空腔。浇口的位置将在零件上留下一个痕迹,称为浇口痕迹。

尽管浇口痕迹在注塑过程中无法避免,但可以优化它出现的位置,以避免对工件的外观造成影响。

Picture of Runner

第二步:制造注塑模具

A. 我们建议使用P20 工具钢制作模芯和模腔

P20是一种半硬化的模具钢,易于加工,同时硬度可以承受类似ABS等工程塑料的磨损。

在多轴的CNC设备上使用端铣刀将模芯内的产品轮廓加工出来。

产品的轮廓外形与原来的Snuffmaster一样,但是尺寸稍小一些,这是因为考虑到塑料从模具注塑出来后,最终成品会有一定程度的热膨胀。

cnc machining
B. 火花机放点加工(EDM)
火花机放电在模具制造中是常用的加工方式。首先使用铜合金制造一个非常精密的导电铜工,用来加工模腔中的深孔和其他特征。
electrode made process
C. 放电
铜工被放置在接近金属表面的位置,和金属一起浸在导电液中。当铜工聚集了足够的电力的时候,会形成火花并汽化蒸发掉接近的金属。铜工在加工会被消耗,也就是说在使用中逐渐变小,如果模具较大的话,则需要不止一个铜工。这项加工技术用于很难以传统方式加工的硬化工具钢。
edm process
D. 特殊纹理加工

这个项目其中一个特殊要求就是成品表面必须有一定的纹理,这种纹理是在注塑过程中完成的。因此,我们需要在模具内加工出产品表面纹理,这样纹理就会注塑在产品表面,令产品拥有类似阳极氧化铝合金的外观。

工程师提出表面处理要依照Mold-Tech #11020的工业标准。

Mold-Tech过程是一项专利技术,这种加工方式是在设置好的条件下对工具钢进行化学蚀刻,以达到想要的纹理。

snuffmaster cavity

第三步:试模与修正

为测试注塑成型出的产品质量,我们进行了很多测试。我们的模具工程师发现顶针的位置不是很理想,塑料在被顶出模腔的时候仍然较为柔软,因此顶针会在产品表面留下很明显的痕迹。我们重新设计了顶针的位置,这样可以令顶针在维持原有功能的情况下不会损伤产品或者在表面留下明显痕迹。

经过反复多次试模之后,我们终于得到了理想的效果。凝固在流道内的塑料组成一个树的形状,我们先从这个“塑料树”上把产品切下来,然后用刀削掉或用砂纸磨平产品上剩余的塑料。

 

第四步: 后处理

ABS塑料的产品外观是不可能与铝合金阳极氧化产品的效果一模一样的。我们选择了一个与铝合金产品及其相似颜色的塑料。 我们将每一件产品都视为不同的挑战,为了得到最好的结果,很多时候需要进行不断进行细微的调整。 如果你想了解如何与世达合作你的下一个项目,请立即联系我们。