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3D打印塑料件铜螺母嵌入工艺

2019-11-25

9月份的一天电商部门接待了一位客户做CNC加铜螺母镶嵌,用途是参展的医疗设备外壳。我们工程师通过沟通客户是一看客户图纸产品结构是比较复杂的,而且只做一套,用CNC加工成本太高,于是建议客户用3d打印。

客户马上提出了反对,说上次在另外一件3d打印公司制作模具就是因为铜螺母的问题,整整折腾了半个月还没有做好产品,错过了参展时间另他损失巨大!他也知道CNC成本高,每个月开发新产品需要镶嵌铜螺母的也很多。可是现在没有办法,找不出其他替代方方案。

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我们有一位专业在结构设计的3d打印工程师李工了解到客户这个问题后,当下跟客户视频沟通,了解到之前产生的问题是孔径预留太小,后面硬钻进去客户原来使用的3d打印的材料又太脆导致了产品爆裂。这个问题需要图纸修正,更换韧性更好的3d打印材料,镶嵌工艺配合才能解决。我们工程人员一般在接待客户的时候就会先了解客户要求和审图,这类问题早期就解决了,不会在生产做出来之后再发现。

李工向客户展示了我们公司做装配壳体的样件。并给客户快递小样确认。客户测试了我们做的样品当下表示愿意接受我们的方案。后来在小批量试产当中,我们的小批量工程师还给客户推荐了能够预埋铜螺母的快速复模小批量工艺。解决了客户生产一大难题,还极大降低成本。


3D打印/小批量生产铜螺母镶嵌工艺:

影响镶嵌铜螺母的三大因素:

1. 图纸孔径预留尺寸;2.铜螺母镶嵌工艺;3.经验丰富的手工师傅。

很多产品需要镶嵌铜螺母进行装配试验,由于3D打印材料/小批量材料与注塑级ABS材料物理性能会有所差异。那么,问题来了,图纸孔径应该预留多少尺寸呢?

图片1.png

M1.4:内径1.4mm,外径2.5mm,高度3mm

M1.6:内径1.6mm,外径2.5mm,高度4mm

M2: 内径2mm,外径3.5mm,高度3~6mm

M2.5:内径2mm,外径3.8mm,高度3~5mm

M3: 内径3mm,外径5mm,高度4/5/6/8/10/12mm

M4: 内径4mm,外径6mm,高度5/6/8/10/12mm

M5: 内径5mm,外径7mm,高度6/8/10mm

M6: 内径6mm,外径8mm,高度6/8/10mm

M8: 内径8mm,外径10mm,高度8/10mm

(此铜螺母规格为常规尺寸,特殊螺母规格未列出)

▲螺母尺寸规格越大,孔径壁厚越大,壁厚一般为1.5~2mm,孔径预留为铜螺母外径+0.2mm

1. 孔径太大或者太小对产品造成什么影响?

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图(一)所示:塑胶与螺母选择上无问题, 螺母埋入塑胶后标准状态;

图(二)所示:螺母尺寸太小,塑胶预留孔径太大,螺母埋入塑胶后吃不到胶,会产生扭拉力不足现象

图(三)所示:螺母尺寸太大,塑胶预留孔径太小,会产生溢胶或者爆裂现象。

如螺母尺寸与塑胶尺寸都没有问题,还有异常现象发生,那我们通常会考虑通过一些优化设计来改善;

  1. 塑胶预留孔径过大,使用模型胶水加固及模型粉末补充;

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2. 塑胶预留孔径过小,使用电钻加工到相对应孔径或者人工干预后然后进行镶嵌;

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2. 铜螺母有哪些镶嵌工艺?

(1)热熔螺母:一般使用热熔机进行热压镶嵌;

使材料受热熔解,冷却后材料会包裹铜螺母。

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实验检测:

ABS塑胶铜螺母镶嵌:

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3D打印树脂铜螺母镶嵌:

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3D打印树脂铜螺母镶嵌:

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小批量ABS铜螺母镶嵌:

图片6.png

得出结论:

ABS塑胶-铜螺母镶嵌:

包裹性:⭐⭐⭐⭐⭐

CNC制作跟注塑出来的ABS材料镶嵌铜螺母性能最佳,ABS材料热熔后材料呈熔融状态,冷却后可以完美跟铜螺母结合,相当牢固。

3D打印树脂-铜螺母镶嵌:

包裹性:⭐⭐

3D打印材料镶嵌铜螺母测试性能为一般,材料热熔后为粉末状,未能使材料与铜螺母完美贴合。测试性能如下,镶嵌铜螺母未能多次使用,会有滑丝,爆裂情况,可添加胶水加固。


塑胶件3d打印工程师李工

电话:17328581836

定制改装车许工

电话:13559738018



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