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鋼材/模具

3D打印技術(shù)在模具行業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

星之球科技 來源:榮格2015-08-09 我要評(píng)論(0 )   

1、概述3D打印,又稱增材制造技術(shù),是一種以三維CAD模型文件為基礎(chǔ),應(yīng)用粉狀、絲狀或片狀等材料,通過分層制造、逐層疊加的方式

3D打印,又稱增材制造技術(shù),是一種以三維CAD模型文件為基礎(chǔ),應(yīng)用粉狀、絲狀或片狀等材料,通過“分層制造、逐層疊加”的方式來構(gòu)造三維物體的技術(shù)。
 
目前應(yīng)用比較廣泛的3D打印成型工藝主要有:選擇性激光燒結(jié)(Selective Laser Sintering,SLS)、選擇性激光熔化(Selective Laser Melting,SLM)、直接金屬激光燒結(jié)(Direct metal Laser Sintering,DMLS)、立體光固化成型(Stereo Lithography Apparatus,SLA)、熔融沉積成型(Fused Deposition Modeling,F(xiàn)DM)、分層物體制造(Laminated Object Manufacturing,LOM)等,不同類型的工藝在不同的領(lǐng)域有著應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)。
 
 
 
圖1  傳統(tǒng)的模具制造過程
 
3D打印技術(shù)在模具行業(yè)中的應(yīng)用,主要分為三個(gè)方面:
 
(1)直接制作手板,上述幾種3D打印工藝都能制作手板,只是制作出來的手板的精度、強(qiáng)度和表面質(zhì)量有區(qū)別,這也是目前3D打印技術(shù)最常見的應(yīng)用方式;
 
(2)間接制造模具。即利用3D打印的原型件,通過不同的工藝方法翻制模具,如硅橡膠模具、石膏模具、環(huán)氧樹脂模具、砂型模具等;
 
(3)直接制造模具。即利用SLS、DMLS、SLM等3D打印工藝直接制造軟質(zhì)模具或硬質(zhì)模具。
 
 
 
圖2  利用3D打印技術(shù)(以SLM工藝為例)直接制造模具的流程圖
 
2、3D打印在模具制造中的應(yīng)用
 
2.1  3D打印技術(shù)的優(yōu)越性
 
(1)3D打印技術(shù)在生產(chǎn)過程中能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)材料“零”浪費(fèi)。3D打印技術(shù)的生產(chǎn)過程是根據(jù)零件的三維設(shè)計(jì)進(jìn)行逐層打印,與傳統(tǒng)的“減材”加工相比,實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)材料的“零”浪費(fèi)。
 
(2)利用3D打印技術(shù)可以加快產(chǎn)品的研發(fā)進(jìn)度。3D打印技術(shù)改變了設(shè)計(jì)者的思維方式,他們會(huì)根據(jù)零件承重、受力部位的不同進(jìn)行思考。
 
(3)利用3D打印技術(shù)可以大大縮短生產(chǎn)周期。3D打印技術(shù)從設(shè)計(jì)到生產(chǎn),省去了傳統(tǒng)加工過程中工藝設(shè)計(jì)與求證的過程,縮短了生產(chǎn)周期,并能根據(jù)市場(chǎng)需求,及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)批量。
 
(4)利用3D打印技術(shù)可以大量減少設(shè)計(jì)、生產(chǎn)過程中的人力資源。
 
(5)利用3D打印技術(shù)可以制造具有特殊結(jié)構(gòu)的模具,如隨形冷卻模具,這是傳統(tǒng)制造方法難以實(shí)現(xiàn)的,也是3D打印技術(shù)在模具行業(yè)應(yīng)用中的一大亮點(diǎn)。隨形冷卻模具具有諸多優(yōu)勢(shì),可以提高模具的冷卻效率,使得制品冷卻趨于均勻化,提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
 
 
 
圖3  香盒隨形冷卻注塑模具
 
2.2  傳統(tǒng)的模具制造過程
 
傳統(tǒng)的模具制造過程是,在接單后還需對(duì)接單項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)審,評(píng)審過關(guān)后制定生產(chǎn)進(jìn)度表,然后進(jìn)行3D軟件修正、模流分析、分型線及進(jìn)料點(diǎn)確定,最后反饋給客戶定稿,客戶滿意后才能確定制造用的零件圖,才可以準(zhǔn)備加工流程。其加工流程如圖1所示。從圖1可見,采用傳統(tǒng)的模具制造過程加工出一個(gè)合格的模具所需要的人力、物力較多,生產(chǎn)周期較長。
 
2.3  利用3D打印技術(shù)的模具制造流程
 
利用3D打印技術(shù)直接制造模具的流程如圖2所示(以SLM工藝為例),可分為成型前準(zhǔn)備、SLM成型和成型后處理三個(gè)階段。成型前準(zhǔn)備包括模具模型的3D建模、STL格式轉(zhuǎn)化、添加支撐結(jié)構(gòu)、確定工藝參數(shù)、進(jìn)行分層切片等數(shù)據(jù)處理;SLM成型階段屬于自動(dòng)化加工,人工干預(yù)較少,只需對(duì)SLM設(shè)備的工作狀況進(jìn)行監(jiān)控,保證設(shè)備的正常運(yùn)行即可;成型后處理包括取件、清粉、噴砂、表面打磨、拋光以及其他加工等。下面具體講述利用SLM工藝制造模具的過程。
 
 
 
 
圖4  隨形冷卻水道設(shè)計(jì)思路示意圖
 
2.3.1成型前處理
 
(1)模型設(shè)計(jì)
 
模型設(shè)計(jì)是模具制造的第一步,直接決定了模具的外形特征,例如隨形冷卻注塑模具,設(shè)計(jì)時(shí)不僅需要考慮冷卻的效果,還需要考慮加工工藝的限制及采用的模具組合方式等因素。冷卻的效果要兼顧冷卻效率和冷卻的質(zhì)量?jī)蓚€(gè)方面,需要優(yōu)化冷卻通道的排布和結(jié)構(gòu)特征,冷卻通道的設(shè)計(jì)原則和方法等;加工工藝限制主要是針對(duì)SLM工藝的成型特性,在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)某些特征的處理,以保證模具在成型制造時(shí)不會(huì)導(dǎo)致特征丟失,例如,微小特征、懸空結(jié)構(gòu)等;隨形冷卻注塑模具比較經(jīng)濟(jì)和實(shí)用的模具組合方式是鑲嵌式。
 
(2)添加支撐
 
添加支撐的目的主要有兩方面,一是為了將成型工件固定在基板上,這是由于在模具成型的過程中,由于鋪粉時(shí)需要將粉料均勻緊密地平鋪在基板上,鋪粉時(shí)存在一定的剪切力,若成型零件在基板上未固定或固定不足,輕微的移位會(huì)導(dǎo)致加工完成的工件錯(cuò)層,嚴(yán)重時(shí)工件有可能卡住鋪粉裝置,損壞設(shè)備。因此,需要足夠的支撐將成型工件固定。二是為了防止特定結(jié)構(gòu)打印時(shí)的特征丟失,這主要是針對(duì)傾角較大的結(jié)構(gòu)。
 
添加支撐是成型前處理的重要工作,對(duì)工件的成型質(zhì)量有著重要影響。不同加工設(shè)備的支撐有所區(qū)別,主要分為兩類,一類是交錯(cuò)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),主要應(yīng)用于底面平直部分較大的工件支撐;另一類是片狀的支撐,應(yīng)用于圓柱面等非平直曲面的支撐。最小的支撐高度,即最低成型面到基板平面的距離,過高則造成工件的總成型高度過大,所需的鋪粉粉料用量變大;過低則會(huì)造成取件困難,綜合考慮,一般選擇3至5mm。
 
 
 
表1  模具效果對(duì)比
 
(3)確定工藝參數(shù)
 
工藝參數(shù)直接決定了成型工件的質(zhì)量。工藝參數(shù)包括鋪粉厚度、激光掃描速度、掃描方式、工件擺放的空間位置等。
 
2.3.2成型后處理
 
(1)取件
 
3D打印成型完畢后,打印工件淹沒在粉料里,取件時(shí)先將熔結(jié)產(chǎn)生的廢料清除,防止廢料污染粉料;然后將工作臺(tái)上升,在加工倉內(nèi)進(jìn)行初步的清粉,使用毛刷將未燒結(jié)的、依附在工件表面的粉料清掃入粉料回收缸,以備循環(huán)使用,最后將工件和基板一并取出。
 
(2)去除支撐
 
取件后,需將工件與基板分離,通常采用線切割、鋸等方式。線切割分離時(shí)間較長,多用于支撐較多,支撐連接處具有薄壁特征的工件分離,因?yàn)樵摲蛛x方式較為柔和,不會(huì)造成工件變形。當(dāng)工件較小、支撐較少,或支撐連接處為實(shí)心結(jié)構(gòu)時(shí),為節(jié)省分離時(shí)間,也可以采用鑿子直接將工件取下。
 
(3)清粉
 
該清粉主要針對(duì)模具的冷卻通道部分,可以采用毛刷直接清粉,也可以使用吸塵器或吹風(fēng)機(jī)等輔助設(shè)備去除滯留在冷卻管道內(nèi)部的粉料。冷卻通道的結(jié)構(gòu)對(duì)清粉難度有一定的影響,例如直徑、通道曲率半徑等。
 
(4)噴砂
 
噴砂是采用壓縮空氣為動(dòng)力,以形成高速噴射束將噴料(銅礦砂、石英砂、金剛砂、鐵砂、海南砂等)高速噴射到需要處理的工件表面,使工件的外表或形狀發(fā)生變化,獲得一定的性能。對(duì)于SLM工藝成型的工件,噴砂主要有以下兩個(gè)目的:1)噴砂能清理粘連在工件表面的粉料,提高工件的光潔度和精度。工件表面在成型時(shí)會(huì)粘連少量未完全燒結(jié)的粉料,連接強(qiáng)度雖然較低但清粉時(shí)難以去除,因此采用噴砂處理。2)消除熱應(yīng)力,提高工件的機(jī)械性能。粉料在燒結(jié)的過程中,熱應(yīng)力積累,成型的工件內(nèi)應(yīng)力大,為防止使用過程產(chǎn)生變形或開裂,采用噴砂處理將其消除。
 
(5)其他加工
 
SLM工藝的技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于成型內(nèi)部具有復(fù)雜、非規(guī)則結(jié)構(gòu)的工件。注塑模具內(nèi)部具有冷卻通道,外部具有各種結(jié)構(gòu)類型,如凸臺(tái)、凹孔等。目前,由于SLM工藝成型的工件表面粗糙度較大,精度難以控制,將SLM成型的模具直接應(yīng)用于塑料成型還不成熟,尤其是對(duì)表面光潔度、精度要求較高的塑料制件。因此,還需要借助其他傳統(tǒng)機(jī)械加工方式進(jìn)行后續(xù)加工,才能滿足模具的精度、表面質(zhì)量等要求。
 
2.4  3D打印技術(shù)在模具中的應(yīng)用研究
 
目前,在國內(nèi),3D打印技術(shù)在模具中的應(yīng)用研究,大多基于各研究單位自身在3D打印技術(shù)研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,如華中科技大學(xué)、華南理工大學(xué)等,并取得了一定的進(jìn)展。
 
華中科技大學(xué)材料成形與模具技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,主要研究激光與材料的相互作用機(jī)理,建立3D打印過程中零部件性能與精度的控制方法,形成材料、工藝、裝備一體化的成套技術(shù)體系,解決大型復(fù)雜高性能零部件的快速整體成形制造。其選擇性激光熔化技術(shù)(SLM)可成形任意復(fù)雜結(jié)構(gòu)和接近100%致密度的金屬零件或模具,材料利用率超過90%,已在航空航天、汽車、精密鑄造等領(lǐng)域得到了應(yīng)用。
 
2005年,華中科技大學(xué)魯中良等基于國內(nèi)對(duì)注塑模、直線冷卻水道設(shè)計(jì)的研究成果及國外對(duì)注塑模隨形冷卻水道的建立規(guī)則,提出了基于注塑模與注塑件均勻冷卻的設(shè)計(jì)方法。根據(jù)該設(shè)計(jì)方法制造出電池盒注塑模,相對(duì)于直線冷卻水道而言,采用帶有隨形冷卻水道的注塑模成型電池盒注塑件,其成型周期減少約20%,變形減少約10%。2007年,華中科技大學(xué)史玉升等提出了基于離散/聚集模型的隨形冷卻水道的設(shè)計(jì)方法,建立了截面為圓形、橢圓形、半橢圓形、U形的冷卻水道的傳熱模型,并使用SLS成功制造了香盒模具,模具如圖3所示,其冷卻水道設(shè)計(jì)思路示意圖如圖4所示。
 
2.5  3D打印模具制造應(yīng)用實(shí)例
 
下例是江蘇永年激光成型技術(shù)有限公司利用SLM三維打印技術(shù)制造的長虹B4500平板電視底座支架的隨形冷卻注塑模具,如圖5至圖9所示。
 
 
 
圖5  制品鑲件示意圖
 
模具效果如表1所示。與使用鈹銅做鑲件相比,可以使得冷卻周期從50s降低到25s,冷卻效率提高了一半。
 
從該案例可以看出,傳統(tǒng)設(shè)計(jì)制作的冷卻水路都是以鉆孔方式完成,其直線圓管狀造型另須避開結(jié)構(gòu)或組裝原件,因此水路設(shè)計(jì)極其受限。而使用3D打印技術(shù)為模具設(shè)計(jì)隨形冷卻水路,除了可以使模具局部溫度降低或達(dá)到均溫之外,并可對(duì)模具進(jìn)行更快速的冷卻處理,這樣可以縮短成型周期,并且不會(huì)因成型周期縮短而有殘余應(yīng)力及翹曲等問題發(fā)生。
 
 
 
圖6  滑塊鑲件傳統(tǒng)冷卻與隨形冷卻對(duì)比
 
由3D打印技術(shù)制作的模具,冷卻水路或其他管道設(shè)計(jì)具有位置及造型的無窮想象空間,隨形冷卻水路是完全只依模具外型所設(shè)計(jì)的水路,能使生產(chǎn)過程獲得最大的成效,可提升30~70%的產(chǎn)能時(shí)效與質(zhì)量良率,這意味著1000億美元容量的全球模具制造領(lǐng)域,都可以受益于3D打印打來的商機(jī)。隨形冷卻水路應(yīng)用在模具行業(yè)非常有前景,特別是在高端精密模具市場(chǎng),未來的市場(chǎng)價(jià)值可達(dá)幾十億甚至上百億元人民幣。
 
3、3D打印技術(shù)短期內(nèi)無法替代傳統(tǒng)模具制造技術(shù)的原因分析
 
(1)3D打印模具的零件尺寸受限。2013年華中科技大學(xué)成功研制出1.2×1.2m的金屬3D打印機(jī),這在當(dāng)時(shí)是世界上加工面積最大的設(shè)備。2013年大連理工大學(xué)成功研制出工作面尺寸達(dá)到1.8×1.8m的激光3D打印機(jī),其技術(shù)刷新了世界最大的3D打印機(jī)記錄,但這些設(shè)備仍不能滿足工業(yè)上大型模具的制造。如何解決3D打印大型模具的技術(shù)難題是目前需要解決的問題。
 
 
 
 

 
圖7  動(dòng)模小鑲件傳統(tǒng)冷卻與隨形冷卻對(duì)比
 
(2)3D打印模具的力學(xué)性能難保證。力學(xué)性能是零件的重要參數(shù),為零件的選材、設(shè)計(jì)、失效及分析、使用和壽命提供了主要依據(jù)。據(jù)權(quán)威部門統(tǒng)計(jì),由于材料失效所造成的經(jīng)濟(jì)損失約占發(fā)達(dá)國家年生產(chǎn)產(chǎn)總值的4%,其中航空工業(yè)材料失效又占材料失效的5%,可見零件力學(xué)性能的重要性。為此,傳統(tǒng)的數(shù)控切削加工為了保證零件的力學(xué)性能,在生產(chǎn)過程中較多的時(shí)間是在對(duì)零件進(jìn)行時(shí)效、熱處理等相關(guān)工作。而3D打印技術(shù)卻不能完成這些工作,從而打印出的零件的力學(xué)性能較難保證。如何找到更好的3D打印原材料、如何改進(jìn)3D打印技術(shù)、如何結(jié)合金屬熱處理等技術(shù)提高3D打印模具的強(qiáng)度、韌性、表面硬度等力學(xué)性能是3D打印急需解決的難題。
 
(3)3D打印技術(shù)可使用的材料種類較少、能提供打印材料的供應(yīng)商有限。傳統(tǒng)制造業(yè)所用材料的種類繁多,同一形狀的零件因使用部位不同,考慮到經(jīng)濟(jì)及其他因素,所使用的材料大不相同。而目前我國的3D打印材料依賴進(jìn)口,而掌握最多打印材料的以色列Object公司也只使用14種基本材料,107種混搭材料,這些材料中能用于工業(yè)的就更少了。3D打印技術(shù)在打印零件時(shí),將不能因零件使用要求選材,從而提升了制造成本。
 
(4)3D打印技術(shù)目前所能達(dá)到的尺寸精度和表面粗糙度還不能完全滿足精密模具的設(shè)計(jì)要求,這是限制3D打印技術(shù)在模具中應(yīng)用的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。如果3D打印制造的模具需要過多的后續(xù)機(jī)械加工,這就會(huì)再次增加模具的制造成本,增加了模具的制造周期。日本研發(fā)的3D打印與銑削復(fù)合的加工系統(tǒng)提供了一個(gè)很好的借鑒,充分結(jié)合3D打印和傳統(tǒng)加工二者的優(yōu)勢(shì),這是解決3D打印精度難以控制的一個(gè)思路。
 
4、3D打印技術(shù)在廣東模具行業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀
 
總體說來,國內(nèi)在3D打印模具制造方面的應(yīng)用與國外相比存在較大差距。但3D打印技術(shù)給模具制造帶來的改變是不容忽視的,尤其對(duì)像廣東這樣的模具大省來說,3D打印技術(shù)引入到模具設(shè)計(jì)和制造中來是一種趨勢(shì),無論是對(duì)于前期的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制作樣板,還是成型制造隨形冷卻水路模具等應(yīng)用。對(duì)于模具企業(yè)來說,雖然不具備3D打印設(shè)備的研發(fā)能力,但占據(jù)著模具市場(chǎng)資源這一大優(yōu)勢(shì),可以為推廣3D打印技術(shù)在模具中的應(yīng)用提供極大的便利。
 
 
 
 
 
圖8  模具鑲件加工實(shí)物
 
例如,3D打印對(duì)東莞?jìng)鹘y(tǒng)制造業(yè)帶來巨大沖擊。隨著3D打印市場(chǎng)化步伐加快,預(yù)計(jì)到2020年,東莞八大支柱產(chǎn)業(yè)中大部分都會(huì)受到?jīng)_擊。當(dāng)然,這既是一種沖擊,也是一種機(jī)會(huì)。作為東莞?jìng)鹘y(tǒng)產(chǎn)業(yè)的模具行業(yè),正面臨著轉(zhuǎn)型升級(jí)的壓力,很多企業(yè)已經(jīng)感受到3D打印可能帶來的沖擊,就會(huì)主動(dòng)尋求機(jī)會(huì),去利用3D打印技術(shù)研發(fā)新產(chǎn)品、提供更高價(jià)值的服務(wù),同時(shí)再結(jié)合企業(yè)需求,去研發(fā)或者改進(jìn)3D打印機(jī)、研發(fā)3D打印材料等等。這是從傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)往智慧產(chǎn)業(yè)發(fā)展的過程。3D打印技術(shù)也將衍生出一些新的產(chǎn)業(yè),如,專門從事3D打印產(chǎn)品設(shè)計(jì)的創(chuàng)意公司、3D打印材料供應(yīng)公司、3D打印應(yīng)用超市等。
 
目前,在東莞,已經(jīng)有二三十家企業(yè)在制造業(yè)領(lǐng)域使用3D打印技術(shù),模具企業(yè)是應(yīng)用3D打印技術(shù)最多的行業(yè),模具企業(yè)應(yīng)用3D打印技術(shù),主要集中在樣品的生產(chǎn)上。樣品生產(chǎn)出來之后,對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、外觀以及功能進(jìn)行測(cè)試,合格的才制作模具,然后進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。將3D打印作為輔助生產(chǎn)的工具,主要應(yīng)用在研發(fā)階段。
 
使用3D打印技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于可以大大縮短生產(chǎn)周期、節(jié)約生產(chǎn)成本。比如,一副模具的隨形水道的加工,采用傳統(tǒng)的制造技術(shù),難度很大,還要經(jīng)過至少5個(gè)人的手,大約12個(gè)工作日才能完成,有時(shí)還會(huì)造成材料的浪費(fèi)。但利用3D打印技術(shù),73小時(shí)就可以完成,這樣就能夠不斷提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,在發(fā)展中搶得先機(jī)。同時(shí),也應(yīng)該理性地認(rèn)識(shí)到,3D打印技術(shù)是無法取代傳統(tǒng)的模具制造技術(shù)的,兩者是相互補(bǔ)充的。
 
此外,2013年4月在“中國模具制造名鎮(zhèn)”、“廣東省模具制造專業(yè)鎮(zhèn)”的東莞橫瀝鎮(zhèn),在橫瀝模具產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中心內(nèi)組建了橫瀝鎮(zhèn)模具產(chǎn)業(yè)3D打印技術(shù)公共服務(wù)平臺(tái)。希望在該平臺(tái)的推動(dòng)下,借助3D打印技術(shù),進(jìn)一步提升橫瀝鎮(zhèn)及周邊地區(qū)模具制造相關(guān)企業(yè)的市場(chǎng)快速應(yīng)變能力、產(chǎn)品開發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新能力、綜合競(jìng)爭(zhēng)力,從而促進(jìn)產(chǎn)業(yè)集聚,打造產(chǎn)業(yè)特色,助力模具產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),帶動(dòng)模具產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)新一輪增長。
 
5、結(jié)束語
 
3D打印技術(shù)和傳統(tǒng)制造技術(shù)都存在優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì),目前,3D打印技術(shù)還不能替代傳統(tǒng)制造技術(shù)。為此,只有通過探索、研究,取兩技術(shù)之長來推動(dòng)制造業(yè)的高速發(fā)展。
 
從2014年6月在上海舉行的第十五屆中國國際模具技術(shù)和設(shè)備展上來看,國內(nèi)外許多3D打印公司,如美國3D Systems公司、Stratasys公司、德國EOS公司、中國的馬路科技顧問股份有限公司、實(shí)威國際(研威)股份有限公司、煙臺(tái)泰利汽車模具制造有限公司、上海光韻達(dá)三維科技有限公司、南京恒宇三維技術(shù)開發(fā)有限公司、杭州先臨三維科技股份有限公司、普立得科技有限公司、上海福斐科技發(fā)展有限公司、磐紋科技(上海)有限公司、上海美唐機(jī)電科技有限公司等,都展出了各類3D打印設(shè)備和技術(shù)。3D打印技術(shù)的參展商呈現(xiàn)增加趨勢(shì),這也說明未來3D打印技術(shù)在模具中將會(huì)獲得更加廣泛的應(yīng)用。
 
但總體來看,國內(nèi)目前進(jìn)行3D打印模具應(yīng)用研究的企業(yè)并不多,未來3D打印技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化、市場(chǎng)化,模具制造是一個(gè)很好的發(fā)展方向,尤其對(duì)于廣大模具制造企業(yè)來說。這是由于,從3D打印的應(yīng)用來看,航空航天、軍工領(lǐng)域技術(shù)要求較高,醫(yī)療領(lǐng)域準(zhǔn)入條件高、個(gè)性化定制需求有限,而在模具行業(yè),結(jié)合眾多模具企業(yè)和模具專業(yè)鎮(zhèn)的基礎(chǔ)優(yōu)勢(shì),3D打印的推廣和應(yīng)用更具有優(yōu)勢(shì)。
 
 
 
 
 
圖9  拋光裝配完后的注塑模具
 
目前,針對(duì)3D打印技術(shù)和傳統(tǒng)加工技術(shù)存在的不足和優(yōu)勢(shì),讓它們相容互補(bǔ)是3D打印技術(shù)發(fā)展的方向。主要集中在兩個(gè)方面:
 
一是企業(yè)在開發(fā)新產(chǎn)品時(shí),可以利用3D打印技術(shù)制造樣品,傳統(tǒng)制造技術(shù)進(jìn)行批量生產(chǎn)。因?yàn)檫@樣不僅可以去除傳統(tǒng)模具制造先做模具,通過模具制造出樣品,再進(jìn)行多次修改,最后制作出滿意的樣品的步驟,還可以讓傳統(tǒng)制造的批量生產(chǎn)彌補(bǔ)3D打印速度慢、制作終端產(chǎn)品成本高的劣勢(shì),從而加快了產(chǎn)品上市的時(shí)間,提高了經(jīng)濟(jì)效率。
 
二是應(yīng)用3D打印技術(shù)能夠制造復(fù)雜零件的優(yōu)勢(shì),加工制造具有特殊結(jié)構(gòu)的模具,如帶有隨形冷卻水道的模具等。
 

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