美国Forerunner 3D测试尼龙12折弯模具,88次弯曲后加厚板失效
2026-06-14 13:37
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维度网讯,Forerunner 3D的Paul DeWys帮助一家金属加工客户测试了3D打印折弯模具能否替代聚氨酯,以延长模具寿命并保护材料表面。这家公司的工程师想了解3D打印模具能使用多久,以期替代在成形过程中容易磨损的聚氨酯材料。

2009年从密歇根州大急流城的费里斯州立大学(Ferris State University)毕业后,DeWys创办了DeWys Engineering,一家与自动化公司、农业设备制造商、加工车间和注塑公司合作的设计与工程公司。2016年,DeWys收购了一家破产的3D打印公司,将其资产纳入旗下,并更名为Forerunner 3D。他对在客户工程项目中使用3D打印零件有着浓厚兴趣。

DeWys让客户提供了一个保持器,并专注于3D打印模具镶件。他计划使用尼龙12(PA 12),一种常用于增材制造的热塑性塑料。正如Steve Benson在2025年12月《折弯基础》专栏中所述:“尼龙的韧性使其能够在应力下变形然后恢复,类似于聚氨酯。这种柔韧性将载荷分散到更广的区域,减少了层线处的应力集中。它也非常适合软爪、成形垫片甚至柔性模具镶件。”Benson还指出,碳纤维尼龙的刚度大约是未填充尼龙的两倍,能够承受更高载荷。但DeWys表示,碳纤维尼龙比尼龙12贵许多,对成本敏感的工厂在经济上缺乏吸引力。

Forerunner 3D在其HP Multi Jet Fusion设备上3D打印了一段6英寸的模具,最初目标是弯曲铝制零件而不留下划痕。

折弯机模具弯曲一块金属。

在弯曲约50次14号铝材后,模具状态良好。团队随后尝试12号不锈钢和碳钢,成功完成88次弯曲后,决定增加挑战。他们将0.25英寸厚的热轧、酸洗涂油钢板放在模具顶部。模具在第一次成形时经受住了考验,但第二次时V形顶部边缘在压力下塌陷。尽管最终结果如此,DeWys对尼龙12模具处理较薄板材的性能印象深刻,认为它能胜任弯曲10号或12号铝材、甚至一些不锈钢的工作。

DeWys还分享了另一个制造应用。一家加工厂联系Forerunner 3D,希望打印一些定位块,用于固定带有焊接夹具的激光切割夹具,以加快在模块化工作台上的设置。这些定位块由尼龙12打印而成,使用了与折弯模具相同的HP MJF设备。经过3500次焊接循环后,定位块状态良好。DeWys指出,该应用的优点是焊渣不会粘在塑料零件上,避免了机器人焊接时可能出现的防飞溅问题,也无需昂贵的防飞溅涂层。

此外,加工厂已采用3D打印制造机械臂末端工具和夹爪。尼龙材料比铝更轻,提供了所需的刚度和强度。DeWys预计,随着接触过3D打印机的年轻一代接管制造公司的领导角色,3D打印零件在车间中的应用将会增加。

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