李说书|案例丨ESU毅速3D打印在包装模具中的应用
通常 ， 为使得商品的外形更有视觉冲击力 ， 设计师们多在容器上设计很多的异形构造 ， 比如环形深腔 ， 多棱角表面等等 。 此外消费者也越发追逐产品外观的独特个性、精致 ， 这类产品往往更能赢得消费者的青睐并占据市场 。
因此在包装模来说 ， 模具结构也越发复杂并在设计上极具挑战力 。 其一：传统车床无法加工异型部位水路 ， 例如环形深腔位 。 其二：模温不均极易使产品形成烫伤、变形等缺陷 。
那么针对上述这类问题 ， ESU毅速如何通过模具3D打印技术解决？我们通过近期客户案例进行演示
案例产品为化妆品瓶盖
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图一
塑料材料：PP ，
【李说书|案例丨ESU毅速3D打印在包装模具中的应用】材料温度：170℃ ，
模具温度：25℃
困难描述：
1：产品为环形深腔 ， 薄壁 ， 模温偏高 ， 注塑周期偏长 。
2：模具温差大 ， 产品变形 。
3：热流道进胶 ， 胶口烫伤 。
传统水路加工方式无法在产品深腔位设计水路 ， 因此模具方案只能如图二所示：
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图二
但经过前期热岛分析 ， 产品热点在于深腔部位 ， 易聚热且难以利用水路冷却 。 因此客户寻求ESU毅速的3D打印随形水路设计方案 。
其一：模具3D打印水路设计优势
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图三
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图四ESU随形水路方案
由方案设计图示可知：新方案中除了随形水路方案还应用了复合打印技术 。 模具镶件采用随形水路 ， 在镶件与模具接触面设计环形水路全面覆盖瓶盖模具边沿 。 此外用高导热材料深入环形深腔从而提高冷却速度 ， 避免因冷却不均衡产生的产品变形等缺陷 ， 提高产品良率 。 因此 ， 方案需掌握两种核心技术即：模具3D打印随形水路、复合打印 。
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图五
冷却时间大幅缩短：据该客户的反馈数据显示：应用3D打印方案之后产品达到顶出温度时间从之前的7S下降到如今的4.3S ， 冷却时间缩短近38% ， 生产效率大幅提升 ， 企业交货及时性得到大幅提高 。
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图六
零件温差大幅缩小：对比方案前后应用3D打印方案之后零件温度从60℃缩小为28℃左右 ， 同比缩小52% 。 零件整体温度均衡 ， 从而降低因模温不均产生产品缺陷的风险 ， 提高产品良率 。
其二：模具3D打印专用材料优势
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图七：ESU-EM191金属粉末
而在打印材料上：ESU毅速采用的是ESU-EM191：3D打印模具不锈钢粉末 。
ESU-EM191是ESU毅速自主研发的适用于增材制造的不锈钢 ， 这种钢材可适用于对硬度、韧性和抛光均有要求的多种应用领域 ， 此材料兼具模具钢材良好的机械性能、导热性能和抛光性能 。 ESU-EM191根据其独特的综合性能使其成为耐腐蚀、高耐磨和高硬度的中小型增材制造模具钢首选 。
因此ESU毅速设计师在设计3D打印方案中除了利用随形水路缩短产品成型周期 ， 提高产品良率外 ， 材料上采用ESU-EM191（3D打印模具不锈钢粉末）打印 ， 双重保障 ， 从而提高产品耐用性 ， 防锈防腐蚀性保障模具工件寿命 。
完成注塑产品的包装并最终实现设计师的理念 ， 不仅需要考虑其外在的特征 ， 还需要考量材料性能 ， 先进的技术解决设计难题 ， 独立的研发解决材料问题 ， 因此ESU毅速随形水路方案设计真正解决了当前的模具痛点 。
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