Dalla stampa alla performance: Migliorare gli strumenti di produzione additiva con rivestimenti PVD per stampi in plastica
La manifattura additiva (AM) rivoluziona la progettazione degli attrezzi. Integrata con tecnologie superficiali avanzate come i rivestimenti PVD resistenti all’usura, migliora durata e prestazioni in applicazioni di stampaggio plastico. Questa sinergia riduce tempi ciclo, fermi macchina e manutenzione, diventando un elemento chiave per produzioni efficienti come quella dei tappi per bottiglie. Scopri di più nell’articolo!
Aumentare la longevità degli strumenti e la produttività nella stampaggio di plastica
La combinazione della fabbricazione additiva (AM) con un successivo rivestimento mediante deposizione fisica da vapore (PVD) è un trend emergente per migliorare le prestazioni di strumenti complessi stampati in 3D. In particolare nelle applicazioni di stampaggio di plastica, come la produzione di tappi per bottiglie, i rivestimenti PVD resistenti all'usura conferiscono durata e resistenza agli stampi stampati in 3D con canali di raffreddamento integrati prodotti in acciaio maraging (MS1) e contribuiscono così a minimizzare i tempi di ciclo in produzione, migliorare la produttività e ridurre i tempi di inattività delle macchine e la manutenzione degli strumenti.
Vantaggi della produzione additiva
La stampa 3D degli strumenti offre determinati vantaggi rispetto ai processi di lavorazione tradizionali o standard (riassunti sotto il termine "sottrattivo"), che includono in particolare:
Flessibilità del design
La stampa 3D consente la progettazione di strumenti complessi e personalizzati che sono difficili o impossibili da realizzare utilizzando tecniche di produzione tradizionali.
Integrazione dei canali di raffreddamento
I complessi canali di raffreddamento interni possono essere integrati direttamente nello stampo, contribuendo a un'ottimizzazione della gestione termica, ad esempio nelle applicazioni di stampaggio di materie plastiche sensibili alla distribuzione del calore e al trasferimento termico.
Tempi di consegna ridotti
Le attrezzature possono essere prodotte più rapidamente, consentendo una prototipazione più veloce (prototipazione rapida, ad esempio nella fase di progettazione) e contribuendo a ridurre i tempi di commercializzazione dei prodotti.
Conveniente per la produzione di bassi volumi
La stampa 3D di attrezzi ha il potenziale per essere più conveniente per la produzione di piccole quantità di attrezzi altamente personalizzati.
Superare le imperfezioni superficiali negli strumenti stampati in 3D
Gli svantaggi della produzione additiva, come le limitazioni del materiale in termini di resistenza, durabilità e resistenza all'usura e i vincoli di dimensione degli strumenti derivanti dalle dimensioni della camera delle stampanti 3D disponibili commercialmente, giocano un ruolo marginale nella produzione di stampi per la plastica, ad esempio nella produzione di tappi per bottiglie e nella considerazione di un successivo rivestimento mediante deposizione fisica in fase vapore (PVD). La sfida principale è la scarsa qualità superficiale degli stampi stampati in 3D, che non soddisfa gli standard delle superfici prodotte utilizzando tecniche di produzione tradizionali.
La tipica struttura strato per strato utilizzando tecniche comuni di produzione additiva come la fusione laser a letto di polvere (LPBF) e la deposizione di metallo laser (LMD) lascia linee di strato visibili o una superficie a gradini. Questo diventa particolarmente impegnativo per quanto riguarda un successivo rivestimento PVD e per garantire un'adesione sufficiente tra lo stampo e il rivestimento PVD. Questo richiede un ulteriore post-elaborazione dello stampo per garantire una maggiore qualità superficiale sotto forma di superfici lisce e uniformi lucidate.
Trattamenti pre-rivestimento personalizzati per migliorare le prestazioni degli strumenti 3D
Ionbond ha sviluppato trattamenti meccanici pre-rivestiti personalizzati per utensili stampati in 3D basati sulla sua esperienza ultracinquantennale nel settore dei servizi di rivestimento. Ciò consente a Ionbond di offrire ai suoi clienti soluzioni di rivestimento superiori su matrici stampate in 3D. Un caso di successo con un track record comprovato è la combinazione di stampi stampati in 3D complessi con canali di raffreddamento integrati per la produzione di tappi per bottiglie e rivestimenti in carbonio tipo diamante di Ionbond (DLC) per ridurre l'usura adesiva e le forze di rilascio. Ciò contribuisce a minimizzare i tempi di ciclo in produzione, migliorare la produttività e ridurre al minimo i tempi di fermo macchina e la manutenzione degli utensili.
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