AddForm 2.0 - Additiv produksjon av støpeformer som skal brukes til Reaction Injection Molding

Abstract

Denne oppgaven omhandler additiv produksjon av støpeformer for prototyper og mindre serier i plast, og tar utgangspunkt i SINTEF’s tidligere AddForm prosjekt. Oppgaven ser nærmere på mulighetene og begrensninger ved produksjonsmetoden, med særlig hensyn på lite etterarbeid og lav kostnad.

Gruppen designet testformer i SolidWorks med formål om å undersøke støpbarheten til materialene som ble benyttet. Disse ble utformet som et åpent støpebeger for å redusere forstyrrende faktorer under støp. To forskjellige additive metoder ble benyttet til produksjon, FDM og SLA. Disse er blant de rimeligste og mest kjente metodene innenfor 3D-printing. I tillegg ble en kontrollform laget i SLS for sammenlikningsgrunnlag.

FDM former ble printet i ABS og etterbehandlet kjemisk med aceton, SLA ble kun vasket og herdet. Støpingen ble gjort med NORSelast® Polyuretan ved Strukturplast AS sine lokaler på Gjøvik, med svært varierende resultater.

ABS formene klarte seg relativt dårlig, mens SLA formene klarte seg meget bra. Videre la Strukturplast inn et ønske om at gruppen skulle gjøre ytterligere forsøk på å lage en produksjonsform i SLA, til et av deres prosjekter. Dette ble gjennomført og nye vellykkede støperesultater ble fremlagt. SLA formene leverte helt klart de beste resultatene. ABS har også potensielle bruksområder, men leverer ikke resultater på linje med SLA i forhold til nøyaktighet og overflate finish. Begge anbefales til videre arbeid.

This task concerns additive production of molds for prototypes and smaller series in plastic and is based on SINTEF's former AddForm project. This paper takes a deeper look at the possibilities and limitations of the production method, with special consideration to little finishing and low cost.

The group designed test molds in SolidWorks for the purpose of examining the cast ability of the materials used. These were designed as an open mold to reduce disturbing factors during casting. Two different additive methods were used for production, FDM and SLA. These are among the most affordable and best-known methods in 3D printing. In addition, a control mold was made with SLS for comparison only.

FDM molds were printed in ABS and post-treated chemically with acetone, SLA was washed and cured only. The molding was done with NORSelast® Polyurethane at Strukturplast AS's premises located in Gjøvik, with varying results.

The ABS molds did relatively poor, while the SLA molds did very well. Furthermore, Strukturplast wanted the group to make further efforts to create a mold with SLA for production purposes. This was done, and new successful casting results were presented. The SLA molds clearly delivered the best results. ABS also have potential uses, but did not deliver results in line with the SLA in terms of accuracy and surface finish. Both are still recommended for further pursuit.