3D打印定制化電子煙外殼，技術引領定制時代

上海安世亞太

2021年10月21日 11:20

作者 | 李瑞鵬、馬立敏

來源 | 本文為安世亞太原創作品，上海安世亞太授權轉載

前言

電子煙已經成為一種創新的電子消費品，在全球范圍內越來越流行。iiMedia Research（艾媒咨詢）數據顯示，2013年中國電子煙市場規模為5.5億元，2020年市場規模增至83.8億元，八年年均復合增長率達到了72.5%，預計2021年有望超過100億元。

中國煙民規模世界排名第一，但電子煙滲透率卻僅有0.6。全國各地控煙條例的陸續出臺也有望加速滲透率的提升，因而未來隨著電子煙市場滲透率提升，中國電子煙市場規模有望大幅提升。

電子煙由空氣開關、智能控制電路、智能ESMOKE芯片、超聲波霧化發生器、霧化腔室、鋰離子電池等微電子器件構成，通過智能微電子技術的控制實現了空氣氣流感應、煙霧模擬、霧氣溫度控制、隨時待機等高科技人性化功能。

用3D打印冷卻電子煙外殼

電子煙塑料外殼的材料基本都屬于高溫料。

PCTG：260-280℃

PPSU：370℃

PC：270-320℃

注塑成型過程中，90%左右的問題都是因為模具冷卻效果不及預期。高溫料就更容易出現溫度引起的注塑成型問題，所以在電子煙塑料外殼的注塑模具中，對冷卻水路的設計要求比一般產品更高。

電子煙塑料外殼屬于深腔型模具，而且型腔面截面積隨著深度的增加而減小。這種深腔型模具很難用傳統水路加工方式制造，一般只是做冷水井，但空間有限的模仁內冷水井孔徑很小，深度較淺，效果不是很明顯。

3D打印隨形冷卻流道的設計思路是將冷卻水道緊附于模具型腔表面，隨模具型腔形狀變化而改變。應用3D打印隨形冷卻流道，模具的冷卻效率得到提高、冷卻的均勻度也被相應改善。

3D打印隨形冷卻流道有以下三大優勢

1）周期縮短，成形速度更快

縮短成形周期可以使注塑件生產效率提高。在一個注塑成形周期中，開模、閉模、注塑以及保壓時間通常遠小于塑件的固化及冷卻時間，固化及冷卻時間占整個成形周期的50%~80%。3D打印隨形冷卻流道更貼近模具型腔表面，提高冷卻效率，縮短成形周期。

2）冷卻均勻，尺寸精度更高

模具溫度穩定，能減少塑件收縮率的波動，提高塑件成形精度。一般來說，結晶形塑料，模具溫度高有利于結晶過程的進行，結晶充分的塑件在存放或使用過程中不易發生尺寸的變化。較柔軟的塑料，成形過程中適合用低模具溫度。無論哪種材料，3D打印隨形冷卻流道模具溫度越恒定，其收縮越一致，越有利于提高成形注塑品的尺寸精度。

3）熱應力小，力學性能更強

不均勻的冷卻會在注塑件中產生內部殘余熱應力，對注塑件的力學性能產生不利的影響。3D打印隨形冷卻流道模具均勻冷卻可以降低塑件內應力，提高塑件的力學性能和使用壽命。