Berker是德國領(lǐng)先的高品質(zhì)電子開關(guān)和智能建筑管理系統(tǒng)的設(shè)計制造商，其產(chǎn)品設(shè)計曾經(jīng)多次獲獎，在世界各地的建筑中都能夠看得到。
最近，Berker需要測試一個新設(shè)計的電氣部件，該部件需要使用注塑成型技術(shù)制造。而且一旦組裝好，該部件必須通過獨立檢驗機構(gòu)進行靜放電（ESD）測試。這意味著該開關(guān)原型必須使用與最初成品同樣的材料來制造。
傳統(tǒng)上，像這樣的要求通常需要使用金屬注塑模具來測試設(shè)計，但是這將會非常昂貴和耗時。為此，Berker決定嘗試一下3D打印的注塑模具。這中間最大的挑戰(zhàn)是新設(shè)計的部件需要與現(xiàn)有使用金屬模具生產(chǎn)的部件精確匹配。
注塑成型部件組裝，3D打印的注塑成型模具在后面
所謂的注塑成型，是指將融化的塑料材料注入模具型腔中，使其在其中冷卻變硬、形成指定形狀的過程，這是一種世界上使用最廣泛的制造工藝。如今，越來越多的廠家開始使用3D打印注塑模具（3DP IM）來創(chuàng)建原型部件以檢測部件的外形、匹配度和功能性等問題。不過若要獲得一個部件功能表現(xiàn)的完整而準確的評估，或者要對電氣元件運行安全測試，注塑成型部件必須使用在最終成品中實際用到的材料來制造。
在此之前，創(chuàng)建用于測試的注塑件的唯一選擇是機加工一個鋁質(zhì)（軟）模具。盡管這些模具遠比鋼質(zhì)模具便宜，但是其成本仍然不菲，生產(chǎn)時間也很長。比如，要創(chuàng)建一個小的直拉模具的話，其成本在2500到15000美元之間，交貨期為10天到4個星期。而且大多數(shù)公司為了開發(fā)一個產(chǎn)品往往需要測試十幾或者幾十個部件。
最終制造出來的部件成品（左）與用3D打印注塑模具制造的原型部件
最終，Berker公司選擇使用Stratasys公司的PolyJet技術(shù)和Digital ABS?材料來制造一系列的3D打印注塑模具。每個3D打印的模具具有不同的幾何形狀，分別用來注入不同的材料：ASA、PC和TPE，這些材料都是要在最終成品上使用的。
“這種新的制造方式使我們能夠在同一時間里測試兩到三個不同的解決方案，以獲得最佳的結(jié)果。”Berker公司生產(chǎn)技術(shù)部門負責人Andreas Krause說：“使用這種功能原型來確認我們生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量加速了我們的研發(fā)流程。”
由此帶來的時間和成本上的節(jié)約也令人印象深刻：平均每個模具降低了83%的成本以及減少了85%的生產(chǎn)時間。
3D打印注塑成型模具成本比較表
“Stratasys 3D打印的注塑模具有幫助我們節(jié)省時間和降低成本，同時使用最終的材料制造出可用的原型部件。”Krause補充說“這項技術(shù)目前已經(jīng)我們整個公司用來使用“真實”材料制造樣件。”如今，Berker已將該部件投入全面生產(chǎn)。
