- No.336 Yunhe Road, ตงอิ๋ง, ชานตง, จีน
บทความนี้เกี่ยวข้องกับแม่พิมพ์หล่อแบบลงทุนและการผลิต
แม่พิมพ์คือเครื่องมือสร้างโพรงที่มีรูปร่างและขนาดเฉพาะ ซึ่งใช้ร่วมกับระบบต่างๆ หรือกลไกเสริมภายในแม่พิมพ์เพื่อเติมของเหลวที่ทนอุณหภูมิสูงต่างๆ (พลาสติกหรือโลหะผสม เป็นต้น) เข้าไปในโพรงแม่พิมพ์ เพื่อผลิตชิ้นส่วนอุตสาหกรรมที่มีรูปร่าง ขนาด ฟังก์ชัน และคุณภาพเฉพาะ
ในผลิตภัณฑ์ต่างๆ เช่น อิเล็กทรอนิกส์ ยานยนต์ มอเตอร์ เครื่องมือ เครื่องใช้ในบ้าน มิเตอร์ เครื่องใช้ในบ้าน และการสื่อสาร ชิ้นส่วน 60%-80% ต้องอาศัยการขึ้นรูปแม่พิมพ์ ความแม่นยำสูง ความซับซ้อนสูง ความสม่ำเสมอสูง ผลผลิตสูง และการบริโภคต่ำของชิ้นส่วนที่ผลิตโดยแม่พิมพ์นั้นไม่สามารถเทียบได้กับวิธีการแปรรูปและการผลิตอื่นๆ แม่พิมพ์และ "ตัวขยายผลประโยชน์" มูลค่าของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายที่ผลิตโดยแม่พิมพ์มักจะสูงกว่ามูลค่าของแม่พิมพ์เองหลายสิบเท่า หลายร้อยเท่า ในปัจจุบัน มูลค่าผลผลิตประจำปีของแม่พิมพ์ทั่วโลกอยู่ที่ประมาณ 60 ล้านเหรียญสหรัฐ ในญี่ปุ่น สหรัฐอเมริกา และประเทศพัฒนาอุตสาหกรรมอื่นๆ มูลค่าผลผลิตของอุตสาหกรรมแม่พิมพ์ได้เกินมูลค่าผลผลิตของอุตสาหกรรมเครื่องมือกล


มีขั้นตอนการผลิตแม่พิมพ์ดังนี้:
การตรวจสอบแบบ → การเตรียมวัสดุ → การประมวลผล → การประมวลผลกรอบแม่พิมพ์ → การประมวลผลแกนแม่พิมพ์ → การประมวลผลอิเล็กโทรด → การประมวลผลชิ้นส่วนแม่พิมพ์ → การตรวจสอบ → การประกอบ → แม่พิมพ์แบบบินได้ → ทดสอบแม่พิมพ์ → การผลิต
| ประเภทของแม่พิมพ์ | สภาพการทำงาน | ข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพสำหรับวัสดุแม่พิมพ์ วัสดุที่ใช้กันทั่วไป | |
|---|---|---|---|
| แม่พิมพ์ปั๊มเย็น | แม่พิมพ์เจาะ | ส่วนใหญ่ใช้ในการเจาะและขึ้นรูปแผ่นวัสดุชนิดต่างๆ โดยขอบจะรับรอยขีดข่วนและแรงกระแทกได้ดีในระหว่างกระบวนการทำงาน | มีความทนทานต่อการสึกหรอ ทนต่อแรงกระแทก และทนต่อการแตกจากความเมื่อยล้าสูง |
| Cr12mov, Cr12, SKD11, T10A, W18Cr4V | |||
| การอัดขึ้นรูปตาย | ส่วนใหญ่ใช้สำหรับการขึ้นรูปโดยการเสียรูป โดยที่หัวปั๊มจะต้องรับแรงกดดันอย่างมาก และแม่พิมพ์จะต้องรับแรงดึงอย่างมากขณะใช้งาน เนื่องจากการไหลของโลหะอย่างรุนแรงในโพรง พื้นผิวการทำงานของหัวปั๊มและแม่พิมพ์จะต้องรับแรงเสียดทานอย่างรุนแรง และอุณหภูมิของพื้นผิวแม่พิมพ์จะสูงขึ้น 200-300℃ | มีคุณสมบัติทนทานต่อการเสียรูป ทนทานต่อการสึกหรอ และทนต่อการแตกหักสูง นอกจากนี้ยังมีเสถียรภาพในการอบชุบสูงอีกด้วย | |
| H13, 3Cr2W8V, 40Cr, 38CrMoAl, 5CrNiMo | |||
| แม่พิมพ์ยืด | ส่วนใหญ่ใช้สำหรับการขึ้นรูปแผ่นแบบดึงลึกที่มีความเหนียวในระดับหนึ่ง และความเค้นในการทำงานไม่มาก แต่ทางเข้าของแม่พิมพ์เว้าจะอยู่ภายใต้แรงเสียดทานที่รุนแรง | ความแข็งและทนต่อการสึกหรอสูง ความหยาบของพื้นผิวการทำงานต่ำ | |
| Cr12MoV, Cr12, D2, 6-5-4-2, PeCu | |||
| ดัดตาย | ส่วนใหญ่ใช้ในการดัดวัสดุโลหะที่มีความเหนียวในระดับหนึ่ง โดยที่บทบาทของแรงที่กระทำต่อแม่พิมพ์ไม่มากนัก แต่ก็มีแรงเสียดทานในระดับหนึ่ง | ทนทานต่อการสึกกร่อนและความสามารถในการแตกหักสูง | |
| Cr12MoV, D2, T10A, S45C | |||
| แม่พิมพ์พลาสติก | การขึ้นรูปพลาสติกแบบอัดเทอร์โมเซ็ต | ต้องรับแรงขนาดใหญ่ อุณหภูมิในการทำงานที่สูงกว่า (200 – 250 ℃) สึกกร่อนง่าย สึกหรอง่าย การทำงานด้วยมือยังต้องรับแรงกระแทกและการชนกันจากการถอดแม่พิมพ์อีกด้วย | มีคุณสมบัติเหนียวสูง ทนทานต่อการสึกหรอ ทนทานต่อความร้อนและความเย็น และยังมีความทนทานต่อการกัดกร่อนในระดับหนึ่งอีกด้วย |
| 718, P20, Mak80, 40CrNiMo, 38CrMoAl, 45# | |||
| แม่พิมพ์ฉีดเทอร์โมพลาสติก | ความร้อน แรงดัน และแรงเสียดทานไม่ร้ายแรงเกินไป และผลิตภัณฑ์พลาสติกบางชนิดมีคลอรีนและฟลูออรีน ซึ่งปล่อยก๊าซกัดกร่อนในระหว่างการกดและกัดกร่อนพื้นผิวของโพรง | มีคุณสมบัติทนทานต่อการกัดกร่อนสูงและมีความทนทานต่อการสึกหรอและความเหนียวในระดับหนึ่ง | |
| NAK80, 38CrMoAl, 40CrNiMo | |||
| แม่พิมพ์หล่อ | อุณหภูมิในการทำงานของโพรงสูงและอาจมีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรุนแรงและซ้ำๆ กัน | ความแข็งแกร่งความร้อนสูงและทนต่อความเมื่อยล้าจากความร้อนและความเย็น | |
| H13, 3Cr2W8V, 5CrNiMo | |||
| ตุ๊กตา | อุณหภูมิในการทำงานของแม่พิมพ์สูง (ประมาณ 300℃) และแท่งโลหะจะถูกถูกับพื้นผิวของโพรงในระหว่างกระบวนการเปลี่ยนรูป และต้องรับแรงกระแทกที่รุนแรง | มีความเหนียวสูง ทนทานต่อความร้อนและความเย็น และมีความสามารถในการชุบแข็งสูง โดยมีเสถียรภาพในการอบชุบที่ดี | |
| 3Cr2W8V, H13, 5CrMnMo, 5CrNiMo | |||
| แม่พิมพ์ผงโลหะ | ผงโลหะมีความแข็งสูงมากและแม่พิมพ์ต้องรับแรงเสียดทานสูงระหว่างกระบวนการทำงาน นอกจากนี้ ขนาดของอนุภาคผงโลหะยังมีขนาดเล็กมาก ทำให้อุดช่องว่างได้ง่าย เพิ่มแรงเสียดทาน ทำให้แม่พิมพ์หลุดออกได้ยาก | มีความแข็งและทนต่อการสึกหรอสูง ความหยาบผิวต่ำ | |
| ดี2, Cr12MoV, W18Cr4V | |||
เทคโนโลยีการกัดความเร็วสูงมีข้อดีคือความเร็วในการตัดที่รวดเร็วและคุณภาพพื้นผิวที่สูง และเมื่อเทียบกับเทคโนโลยีการตัดแบบดั้งเดิม แรงตัดจะน้อยและความร้อนที่เกิดจากการตัดจะลดลงอย่างมาก อุณหภูมิของชิ้นงานจะเพิ่มขึ้นเพียง 3 องศาเซลเซียส ซึ่งสามารถควบคุมการเสียรูปเนื่องจากความร้อนได้ดี และเหมาะมากสำหรับวัสดุที่ไวต่ออุณหภูมิและการเสียรูปเนื่องจากความร้อน และชิ้นส่วนที่มีความแข็งต่ำ การกัดความเร็วสูงสามารถตัดวัสดุแข็งได้ตราบใดที่เลือกปริมาณการตัดอย่างเหมาะสม ปัจจุบัน เทคโนโลยีนี้กำลังพัฒนาไปสู่ความคล่องตัว ความชาญฉลาด และการผสานรวมที่โดดเด่นยิ่งขึ้น กลายเป็นเทคโนโลยีการทำแม่พิมพ์รุ่นที่สาม
EDM เป็นเทคโนโลยีใหม่ที่สามารถทดแทนอิเล็กโทรดการขึ้นรูปแบบเดิมในการประมวลผลช่องว่าง เรียกว่า EDM เนื่องจากใช้อิเล็กโทรดท่อธรรมดาที่หมุนด้วยความเร็วสูงในการประมวลผลรูปร่าง 3 มิติหรือ 2 มิติในลักษณะเดียวกับการกัด การใช้เทคโนโลยีนี้ไม่จำเป็นต้องผลิตอิเล็กโทรดการขึ้นรูปที่ซับซ้อน ซึ่งถือเป็นการพัฒนาที่สำคัญสำหรับสาขา EDM
ในเวลาเดียวกันกับการพัฒนาเทคโนโลยี EDM เทคโนโลยีความปลอดภัยและการป้องกันของ EDM ก็ได้รับความสนใจมากขึ้นเรื่อยๆ โดยเฉพาะปัญหารังสีของเครื่องมือเครื่องจักร EDM เป็นจุดสนใจของผู้คน เพื่อตอบสนองแนวโน้มระดับนานาชาตินี้ เทคโนโลยีผลิตภัณฑ์ "สีเขียว" ของเครื่องมือเครื่องจักร EDM จึงกลายเป็นแนวทางการวิจัยหลักในอนาคต
ซอฟต์แวร์ CAD/CAM แม่พิมพ์รุ่นใหม่นี้ใช้ประสบการณ์การออกแบบและการประมวลผลแม่พิมพ์จำนวนมาก โดยจัดระบบอย่างเป็นระบบและเป็นวิทยาศาสตร์ พร้อมด้วยการประเมินความสามารถในการผลิตแม่พิมพ์ที่ชาญฉลาดและบูรณาการ รวมถึงคุณลักษณะอื่นๆ ซอฟต์แวร์นี้จัดเก็บฐานความรู้ด้านวิศวกรรมในรูปแบบเฉพาะ และสามารถเรียกใช้ได้ง่ายในการผลิตแม่พิมพ์เพื่อสร้างข้อมูลโครงสร้าง 3 มิติของแม่พิมพ์ ซอฟต์แวร์ที่มีการบูรณาการสูงสามารถสร้างฐานข้อมูลไดนามิกระดับโลกในลักษณะรวมศูนย์เพื่อจัดการและแบ่งปันข้อมูลที่ครอบคลุมเพื่อรองรับด้านต่างๆ ของการออกแบบแม่พิมพ์ การผลิต การประกอบ การตรวจสอบ การทดสอบ และการผลิต
เทคโนโลยีการผลิตแม่พิมพ์อย่างรวดเร็วประกอบด้วยเทคโนโลยีการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วด้วยเลเซอร์ เทคโนโลยีการขึ้นรูปหลายจุดโดยไม่ใช้แม่พิมพ์ และการปั๊มแม่พิมพ์เรซิน เป็นต้น เทคโนโลยีการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วด้วยเลเซอร์ประกอบด้วยสเตอริโอลีโทกราฟี การผลิตแบบแยกชั้น การหลอมโลหะด้วยเลเซอร์แบบเลือกจุด และการพิมพ์ 3 มิติ เป็นต้น
การพัฒนาแม่พิมพ์ที่มีความแม่นยำนั้นต้องการเทคโนโลยีการวัดที่สูงขึ้นเรื่อยๆ วิธีการวัดแบบดั้งเดิมนั้นอยู่ภายใต้ข้อจำกัดด้านสิ่งแวดล้อมที่เข้มงวด และแทบจะไม่เคยใช้ในสถานที่ผลิตเลย เครื่องวัดสามพิกัดรุ่นใหม่นี้ทำจากวัสดุที่ทนทานต่อการสั่นสะเทือนและมีฟังก์ชั่นต่างๆ เช่น กันฝุ่นและชดเชยอุณหภูมิ ซึ่งช่วยเพิ่มความสามารถในการปรับตัวของสภาพแวดล้อมและความน่าเชื่อถือในการใช้งาน และสามารถวัดได้ง่ายในสถานที่ในโรงงาน
เทคโนโลยีการขัดผิวแม่พิมพ์เป็นกระบวนการปรับสภาพพื้นผิวที่สำคัญ โดยใช้เครื่องมือขัดเพื่อขัดผิวแม่พิมพ์ให้มีความหยาบน้อยกว่าไมครอน คุณภาพของการขัดจะขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น กระบวนการขัด อุปกรณ์ขัด และคุณสมบัติของวัสดุ ด้วยความต้องการแม่พิมพ์ฉีดผิวกระจกที่เพิ่มขึ้น เทคโนโลยีการขัดแม่พิมพ์จึงกลายมาเป็นส่วนสำคัญในการผลิตแม่พิมพ์


แม่พิมพ์แบ่งออกเป็น 3 ประเภทตามวัสดุที่ใช้ผลิต ได้แก่ แม่พิมพ์ฮาร์ดแวร์ แม่พิมพ์พลาสติก และแม่พิมพ์พิเศษ
แม่พิมพ์ฮาร์ดแวร์แบ่งออกเป็นแม่พิมพ์ปั๊ม (เช่น แม่พิมพ์เจาะ แม่พิมพ์ดัด แม่พิมพ์ดึงลึก แม่พิมพ์แปลน แม่พิมพ์หด แม่พิมพ์ยก แม่พิมพ์ขยาย แม่พิมพ์ขึ้นรูป ฯลฯ) แม่พิมพ์ตีขึ้นรูป (เช่น แม่พิมพ์ตีขึ้นรูปแม่พิมพ์ แม่พิมพ์อัดขึ้นรูป ฯลฯ) แม่พิมพ์อัดรีด แม่พิมพ์หล่อตาย แม่พิมพ์ตีขึ้นรูป ฯลฯ
แม่พิมพ์สามารถแบ่งออกได้ตามวัสดุที่แตกต่างกันของแม่พิมพ์เอง ได้แก่ แม่พิมพ์ทราย แม่พิมพ์โลหะ แม่พิมพ์สูญญากาศ แม่พิมพ์พาราฟิน เป็นต้น ในบรรดาแม่พิมพ์เหล่านี้ ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของพลาสติกโพลีเมอร์ แม่พิมพ์พลาสติกจึงมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับชีวิตของผู้คน แม่พิมพ์พลาสติกสามารถแบ่งออกได้โดยทั่วไปเป็นแม่พิมพ์ฉีด แม่พิมพ์อัดขึ้นรูป แม่พิมพ์ฉีดด้วยก๊าซ เป็นต้น


กระบวนการหล่อทรายแบบดั้งเดิมมีขั้นตอนต่างๆ ดังต่อไปนี้: การเตรียมทราย การทำแม่พิมพ์ การทำแกน การขึ้นรูป การเท การตกทราย การบดและการประมวลผล การตรวจสอบ และขั้นตอนอื่นๆ


แม่พิมพ์หล่อเป็นกระบวนการทั่วไปในการผลิตทางอุตสาหกรรม เพื่อให้ได้รูปร่างโครงสร้างของชิ้นส่วน จากนั้นจึงเตรียมวัสดุอื่น ๆ ไว้ล่วงหน้าเพื่อขึ้นรูปให้เป็นรูปร่างโครงสร้างของชิ้นส่วน จากนั้นจึงนำแม่พิมพ์ไปใส่ในทราย ทรายจะถูกขึ้นรูปเป็นโพรงที่มีขนาดเท่ากับโครงสร้างของชิ้นส่วน จากนั้นจึงเทของเหลวลงไปในโพรงเพื่อทำการหล่อเย็นและทำให้แข็งตัวเพื่อสร้างรูปร่างและโครงสร้างของชิ้นส่วนที่เหมือนกันทุกประการ จากนั้นของเหลวจะถูกทำให้เย็นลงและแข็งตัวเพื่อสร้างชิ้นส่วนที่มีรูปร่างและโครงสร้างที่เหมือนกันทุกประการกับแม่พิมพ์


แม่พิมพ์หล่อมีกี่ประเภท?
เท่านี้ก็เรียบร้อยแล้ว หากต้องการข้อมูลเพิ่มเติม โปรดอย่าลังเลที่จะติดต่อเรา