FDM hőformázó szerszámok: Mik ezek és mit kell róluk tudnunk?

Mindannyian találkozunk hőformázott termékekkel nap, mint nap, hiszen ott vannak mindenhol: a bevásárló központban, az autóban, vagy akár otthon, a hűtőszekrényben is. De pontosan mit is jelent az, hogy valami hőformázással készül? A hőformázás egy hagyományos műanyagformázó eljárás, amely során hővel lágyítjuk meg az anyagot, vagy tesszük hajlíthatóvá. A hőforrást ezután eltávolítjuk, a műanyagot pedig a formára illesztjük. Vákuum segítségével az anyagot a formára igazítjuk, hogy az teljesen felvegye a forma által megszabott alakot.

A hőformázott termékek szinte minden iparágban megtalálhatók: alkalmazzák az orvostechnikában, sportfelszerelések vagy autók gyártásánál, sőt a repülőgépiparban is. Tipikus termékek a tálcák, háztartási eszközök, szélfogók, csövek és különböző csomagolások.

Hőformázott csomagolótálca

Hőformázott csomagolótálca

A hagyományos eljárások használatával a hőformázó szerszámok előállítása bonyolult és hosszadalmas folyamat lehet. Ezek a szerszámok gyakran nem az üzemen belül készülnek el, így a megrendelés leadásától számítva, akár 6-14 hetet is igénybe vehet a gyártásuk, a komplexiátstól és a CNC gépek kapacitásától függően. Ez persze akkor a legkedvezőtlenebb, amikor kis darabszámban és rövid ideig kell gyártani egy-egy hőformázott terméket, vagy a prototípusokhoz szükséges szerszámot várjuk. Általában a kisszériás- és prototípus-gyártáshoz olcsóbb, alacsonyabb minőségű anyagból készítik a szerszámokat, amik így hamarabb deformálódnak. Ezzel a gyártott termékek minősége is romlik, így folyamatosan újabb és újabb megoldásokat keresnek a gyártók a problémára.

Természetesen a formagyártásban is nagy segítséget jelenthetnek az additív gyártási megoldások, mint az FDM (Fused Deposition Modeling). Ebben a folyamatban a nyomtató hőre lágyuló műanyag alapanyagot terít szét a modellnek megfelelő formában, rétegről-rétegre haladva. Érheti az a kritika a 3D nyomtatással készülő alkatrészeket, hogy a modell bonyolultságától függően hosszú időt is igénybe vehet a nyomtatás, de a formagyártásnál nem sorozatgyártott alkatrészekről beszélünk. Emiatt pedig időhatékonyabb lehetőséget biztosít, mint a forgácsolás.

Ugyanis az FDM szerszámok gyártására elég lehet néhány óra, vagy nagyobb méret esetén egy-két nap; míg forgácsolásnál akár a fent említett 6-14 hetes várakozási idővel is számolnunk kell. Ráadásul az így elkészült szerszámok tömege jelentősen kisebb, mint a hagyományos, forgácsolási eljárással készülőké, ez pedig növelheti a beállítás, a beüzemelés hatékonyságát, valamint gyorsabb szerszámcserét tesz lehetővé. Mivel az FDM-ből készült termékek alapvetően porózus felületűek, a levegő a szerszámon keresztül képes távozni a munkadarab alól, így nincs szükség vákuum-csatornák kialakítására. Egy kevés utómunkával a vákuum hatása még jobban szabályozhatóvá válhat.

Hogyan profitálhatnak a gyártók az FDM hőformázó szerszámok használatából? Ezek a szerszámok segíthetnek nagyobb működési hatékonyságot elérni és fenntarthatóbbá teszik a gyártást. Kis sorozatok és prototípusok gyártásához ideális megoldás, emellett alacsonyabb költségű eljárás és kevesebb hulladék termelődik a gyártás során, mint a hagyományos forgácsolással történő formagyártás esetén. Ez pedig újabb helyet biztosít a 3D nyomtatás ipari alkalmazásának – ráadásul egy folyamatosan fejlődő és egyre nagyobb volumenben gyártó szektorban: a csomagolóiparban.

Forrás:Stratasys

További információ

A Stratasys Blog oldalán.