Farsoon Metal 3D 프린팅으로 베이핑 몰드 생산성 60% 향상

적용장비 : 이중 레이저가 장착된 FS273M, 재질 : 마레이징 스틸, 장점 : 고급 형상 적응형 냉각 설계, 비표준 툴링의 신속한 생산, 운영 비용 절감, 하이브리드 인쇄로 생산 효율성 향상

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Vaping은 전통적인 담배 흡연을 시뮬레이션하는 전자 장치입니다. 분무기, 전원 및 카트리지 탱크로 구성된 Vaping의 내부 구조는 매우 복잡하여 기존의 금속 가공 공정으로 vaping 금형을 제조하기가 매우 어렵습니다.


동관시에 위치한 Borton Precision Technology Co., Ltd.  (Borton Precision이라고 함)는 금속 3D 프린팅을 통한 맞춤형 베이핑 몰드 및 툴링 솔루션을 전문으로 하며, 등각 냉각 채널 및 벤팅 디자인을 포함한 포괄적인 디자인-투-마켓 서비스를 제공합니다. 금형 흐름 시뮬레이션, 적층 제조, 열처리 및 후처리.


“맞춤형 몰드 제작에 6년 동안 심도 있게 투자한 후 우리는 적층 가공이 가져다주는 많은 이점을 확인했습니다. 더 우수하고 정교한 금형을 만드는 능력은 시장 경쟁에서 살아남기 위한 결정적인 요소가 되었습니다. 우리는 등각 냉각 채널과 같은 3D 프린팅을 사용하여 가능해진 고급 설계 기능을 달성할 수 있습니다.” Borton Precision의 CEO인 Zhou Liping은  다음과 같이 말했습니다.


“두 대의 Farsoon 3D 프린터를 채택한 첫 해 동안 우리는 운영 비용, 사용 편의성, 생산 회전율, 부품 리드 타임, 서비스 가능성 및 기술 지원을 포함하여 제조 환경에서 기계 성능의 여러 측면을 조사했습니다 .  심도 있는 평가 과정을 거친 후 우리는 생산 능력을  더욱 확장하기 위해 3개의 Farsoon 금속 시스템을 추가로 구매하기로 결정했습니다.” Zhou는 다음과 같이 덧붙였습니다. “우리는 FS273M 이중 레이저 구성의 뛰어난 ROI에 깊은 인상을 받았습니다. 그것은 진정으로 시장에서 가치가 높은 제안 제조 도구입니다.”


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그림 1: Borton Precision 시설에 설치된 Farsoon FS273M 이중 레이저 금속 시스템. 이미지 제공: Borton Precision

베이핑 몰드 생산성 60% 향상


Borton Precision에서 Farsoon의 금속 적층 기술은 사출 성형, 다이캐스팅, 실리콘 몰드 및 고정 장치와 같은 매우 복잡한 툴링의 신속한 생산에 적용되었습니다. “많은 주문이 비표준 소량 생산입니다. Farsoon FS273M 듀얼 레이저 3D 프린터의 채택은 수익성을 크게 향상시키기 위해 생산 효율성을 개선하고 리드 타임을 단축하여 성공적인 것으로 입증되었습니다. 이는 많은 새로운 시장과 응용 프로그램을 통해 비즈니스를 확장하는 데 도움이 되었습니다.”


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그림 2: Borton Precision에서 작동하는 FS273M 이중 레이저 시스템. 이미지 제공: Borton Precision

베이핑 몰드를 예로 들면 내부 구조는 제품의 선형 모양으로 인해 복잡한 냉각 채널이 많이 있는 것이 특징입니다. CNC와 같은 전통적인 제조 공정에서는 내부 채널을 생산하기가 매우 어렵습니다. 종종 불균일한 마감과 금형 표면의 다양한 오프셋을 포함한 결함을 유발하여 베이핑 금형에 여러 열 집중 영역을 형성할 수 있습니다. 이러한 제한은 결국 높은 변형률, 더 긴 주기 시간 및 사출 성형 공정의 낮은 효율성을 초래할 것입니다.


Farsoon FS273M 시스템에서 3D 인쇄된 차세대 베이핑 몰드 인서트는 확장되고 매끄러운 내부 표면적을 통해 몰드 윤곽에 고르게 상주하는 혁신적인 등각 냉각 채널이 특징입니다. 더 빠르고 균일한 열 제거 프로세스를 달성 하고 생산 효율성을 60%까지 크게 향상시킵니다 . 사출 성형 공정의 최종 베이핑 제품은 또한 우수한 표면 품질, 크기 안정성 및 제품 수율을 보여줍니다 .


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그림 3: 보튼 프리시전(Borton Precision)의 등각 냉각 채널 디자인을 사용한 베이핑 몰드. 이미지 제공: Borton Precision

Auto Alignment Hybrid Printing Solution으로 효율성과 정확성 실현


금형 제작의 더 큰 그림을 보면 적층 가공은 여러 공정 중 한 단계에 불과합니다. CNC 가공과 금속 3D 프린팅을 통합한 하이브리드 프린팅은 최고의 생산 효율성을 달성하기 위해 툴링 산업의 많은 선구자들이 채택했습니다. CNC 가공 섹션은 3D 프린팅 프로세스를 위해 베이스 플레이트의 제 위치에 고정되고 수평을 유지해야 합니다. 그런 다음 각 하이브리드 몰드 인서트는 추가 후처리를 위해 다른 장비로 추가 전송됩니다.


Zhou는 "주요 기술적 과제는 정확성입니다."라고 말했습니다 . 등각 냉각 채널과 같은 고급 설계의 경우 기능성 금형 제품에 대해 0.1mm 미만의 정확도 공차가 필요합니다.”


예를 들어 베이핑 몰드를 다시 예로 들면 숙련된 작업자가 각 조각을 정렬하는 수동 프로세스는 일반적으로 30분이 걸립니다. 그러나 배치당 100개 이상의 대량 생산을 고려할 때 전체 포지셔닝 프로세스는 노동 집약적이고 시간이 많이 걸립니다.


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그림 4: 자동 그래프팅 솔루션으로 3D 인쇄된 베이핑 몰드. 이미지 제공: Borton Precision

Borton Precision의 이러한 문제를 해결하기 위해 Farsoon 금속 애플리케이션 팀은 하이브리드 인쇄를 위한 자동 정렬 솔루션을 개발하기 위해 고객과 긴밀히 협력했습니다. 고해상도 챔버 내 카메라와 최적화된 시각적 분석 레이아웃이 장착된 새로운 정렬 시스템은 3D 인쇄된 섹션의 가장 정확한 위치 지정을 위한 내부 채널 기능뿐만 아니라 하단 섹션의 유니온 아웃라인을 추출할 수 있습니다. 전체 프로세스는 이전의 힘든 수동 정렬 작업에 비해 몇 분 밖에 걸리지 않습니다.


고급 스캐닝 전략으로 달성한 A1 등급 3D 프린팅 금형 표면 품질


“최종 사용 부품의 용도와 재료에 따라 사출 금형에는 일반적으로 등급 A1(Ra0.016μm)의 매끄러운 마감 표면이 필요합니다. 표면적이 더 큰 금형의 경우 이는 훨씬 더 어렵습니다.” Zhou는 다음과 같이 말했습니다. 우리는 FS273M의 최적의 성능을 확신합니다.”


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그림 5: 전체 FS273M 베이스 플레이트 크기 표면의 A1 등급 마감. 이미지 제공: Borton Precision

Farsoon은 산업 파트너와 협력하여 고품질의 생산적인 3D 프린팅 솔루션을 제공함으로써 금형 및 툴링 분야에서 적층 가공의 적용을 추진하기 위해 노력하고 있습니다.  2022년 5월 12~14일 동안 Farsoon 은 상하이 국립 컨벤션 및 전시 센터에 위치한 TCT Asia의 4.1홀 J19 부스 에서 이 베이핑 몰드 제품을 선보일 예정입니다 . 문의 및 관심 있는 고객은 globalinfo@farsoon.com 으로 연락하여  자세한 정보를 얻을 수 있습니다.


파순 소개


산업을 위한 개방 – 2009년에 설립된 Farsoon Technologies는 산업용 폴리머 및 금속 레이저 소결 시스템의 글로벌 제조업체이자 공급업체입니다. Farsoon은 국제 시장에서 점점 더 성장하고 있는 중국 산업용 AM 기술의 선두 공급업체입니다. 2017년에 Farsoon은 혁신적인 CAMS(Continuous Additive Manufacturing Solution) 기반의 첫 번째 기계 시리즈를 출시하고 미국 텍사스주 오스틴에 Farsoon Technologies-Americas를 설립했습니다. 2018년에는 독일 슈투트가르트에 Farsoon Europe GmbH를 설립하여 유럽으로 직영 사업을 확장했습니다. Farsoon은 진정한 제조 잠재력을 향해 AM을 개발하고 고객에게 동급 최고의 시스템, 재료, 소프트웨어, 응용 프로그램 및 서비스를 제공하기 위해 최선을 다하고 있습니다. 더 알아보기: www.farsoon.com