3D打印模具為緊急出口的額溫槍生產(chǎn)解困，注塑冷卻時間減少45%

來源：ESU 毅速

截止3月底國內(nèi)疫情逐漸好轉(zhuǎn)，基本得到控制，但海外疫情逐漸爆發(fā)，截止3月23日海外確診人數(shù)高達(dá)24萬余人。應(yīng)國際求援，我國開啟“一省救一國”的國際援助計劃，大量醫(yī)護(hù)專家團(tuán)體攜物資支援各國，國際疫情防控需求暴增。龐大需求刺激下，用于快速體溫測量的額溫槍（紅外線測溫儀）市場需求迅速增長，國際額溫槍外貿(mào)訂單供給不足，國際市場上已出現(xiàn)“一槍難求”的局面。

此前額溫槍市場基本飽和，隨著國內(nèi)疫情逐步控制，許多戰(zhàn)時轉(zhuǎn)型生產(chǎn)物資的臨時大廠逐步恢復(fù)正常生產(chǎn)，國內(nèi)生產(chǎn)廠家不足，供貨速度有限。那么，如何從額溫槍制造源頭——模具的改良，縮短注塑品的成型周期在當(dāng)前便尤為重要。

額溫槍內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。來源：ESU毅速

聚焦生產(chǎn)提速
額溫槍殼體內(nèi)部“藏有”許多元器件，例如：電池、傳感器、線圈等，這些元器件需要進(jìn)行固定，以保證它們運(yùn)轉(zhuǎn)良好，額溫槍殼體內(nèi)部的許多筋位、卡位起到的正是固定作用（如上圖所示）。

但這些筋位、卡位的存在卻加重了開模的困難，一是筋位、卡位的存在增加了模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度，二是這些部位要很好的很冷卻才能不拖累生產(chǎn)周期。

額溫槍內(nèi)部機(jī)構(gòu)示意圖。來源：ESU毅速

在模具結(jié)構(gòu)中水路系統(tǒng)是十分重要的一部分，水路關(guān)系到產(chǎn)品達(dá)到頂出溫度的時間長短，換言之也就是注塑成型時間長短，此外還關(guān)系到模溫是否均衡，因?yàn)槟�溫直接影響注塑產(chǎn)品的成型質(zhì)量。

普通水路示意圖。來源：ESU毅速

傳統(tǒng)水路多由銑床、CNC等傳統(tǒng)機(jī)床加工，由于傳統(tǒng)機(jī)床的加工方式導(dǎo)致水路只能直來直去，而由于額溫槍內(nèi)部頂針及深筋位的存在，導(dǎo)致了額溫槍殼體底部走不了水路，主要反應(yīng)在模具上后模仁筋位部分無法得到較好的冷卻（如上圖所示），從而導(dǎo)致冷卻周期較長且模溫不均衡。

一家急需額溫槍開模的國際外貿(mào)供應(yīng)商聯(lián)系了ESU毅速產(chǎn)品設(shè)計師, 3D打印是否可以幫助他迅速開模并且改良額溫槍模具，提升他們的生產(chǎn)效率。為支援國際疫情防控需求，ESU毅速模具設(shè)計部門立刻組織開展方案討論會議。

根據(jù)在模具3D打印中多年的設(shè)計和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn), ESU毅速最終制定了額溫槍模具的3D打印方案：使3D打印隨形水路遍及額溫槍模具型腔之中。如下圖所示：

3D打印隨形水路示意圖。來源：ESU毅速

通過選區(qū)激光熔化金屬3D打印技術(shù)制造的模具工件，由金屬粉末組層堆積成型，如此一來, 水路設(shè)計將不再受額溫槍產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的限制，設(shè)計師能夠更加“隨心所欲”的使水路遍布模具型腔（如上圖所示）

3D打印工藝流程示意圖。來源：ESU毅速

額溫槍模具3D打印樣品成型后，模流分析師在產(chǎn)品交付前進(jìn)行了適當(dāng)?shù)臏y評，并公布了模流分析結(jié)果對比數(shù)據(jù)。

達(dá)到頂出溫度的時間。來源：ESU毅速

通過模流結(jié)果的數(shù)據(jù)分析，我們可以清晰的看到，運(yùn)用3D打印技術(shù)方案成型的模具其額溫槍注塑產(chǎn)品達(dá)到頂出時溫度低的時間為9秒，而普通方案需17秒，同比提速8秒，近45%。

零件溫度。來源：ESU毅速

有關(guān)零件的溫度，普通方案中塑件最高溫度達(dá)42℃左右，運(yùn)用3D打印方案的塑件相同部位的溫度僅為27℃，下降了15℃，約34%。

綜合ESU毅速的模流分析數(shù)據(jù)結(jié)果：3D打印方案可縮短塑件冷卻時間近45%；降低塑件溫度34%，從而提升生產(chǎn)效率，均衡塑件溫度減少缺陷。而這得益于3D打印的加工工藝使得水路設(shè)計變得“無拘無束”，可以沿著產(chǎn)品形狀均勻分布，無死角、無死水，真正做到模溫均衡。

除此之外，現(xiàn)階段額溫槍需求大增，原來一套模具的產(chǎn)量滿足不了需求，因此很多生產(chǎn)廠家不得不新開復(fù)制模來增加產(chǎn)能，滿足市場需求。而3D打印給出了另外一種可能，即通過隨形水路大幅縮短生產(chǎn)周期，提升產(chǎn)量，從而節(jié)省新開復(fù)制模與注塑機(jī)的使用費(fèi)用，為廠家?guī)�來降低注塑生產(chǎn)成本的附加價值。

3D打印隨形冷卻模具很好的解決了額溫槍殼體生產(chǎn)廠商在當(dāng)下所面臨的難題。