3D打印技術在模具行業中的應用以及優勢！

魔猴君  知識堂   1695天前

3D打印，又稱增材制造技術，是一種以三維CAD模型文件為基礎，應用粉狀、絲狀或片狀等材料，通過“分層制造、逐層疊加”的方式來構造三維物體的技術。

目前應用比較廣泛的3D打印成型工藝主要有：

選擇性激光燒結(Selective LaserSintering, SLS)

選擇性激光熔化( Selective Laser Melting, SLM)

直接金屬激光燒結(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, FDM)

分層物體制造(LaminatedObject Manufacturing, LOM) 等

不同類型的工藝在不同的領域有著應用的優勢。3D打印技術在模具行業中的應用，主要分為三個方面:

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、強度和表面質量有區別，這也是目前3D打印技術最常見的應用方式。

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，如硅膠模具、石膏模具、樹脂模具、砂型模具等。

3、直接制造模具

即利用SLS、SLM等3D打印工藝直接制造軟質模具或硬質模具

3D打印技術的優越性:

(1) 3D打印技術在生產過程中能實現生產材料“零”浪費。3D打印技術的生產過程是根據零件的三維設計進行逐層打印，與傳統的“減材”加工相比，實現了生產材料的“零”浪費。

(2)利用3D打印技術可以加快產品的研發進度。3D打印技術改變了設計者的思維方式，他們會根據零件承重、受力部位的不同進行思考。

(3)利用3D打印技術可以大大縮短生產周期。3D打印技術從設計到生產，省去了傳統加工過程中工藝設計與求證的過程，縮短了生產周期，并能根據市場需求，及時調整生產批量。

(4)利用3D打印技術可以大量減少設計、生產過程中的人力資源。

(5) 利用3D打印技術可以制造具有特殊結構的模具，如隨形冷卻模具，這是傳統制造方法難以實現的，也是3D打印技術在模具行業應用中的一大亮點。 隨形冷卻模具有諸多優勢，可以提高模具的冷卻效率，使得制品冷卻趨于均勻化，提高了產品質量和生產效率。

傳統模具和3D打印模具流程對比

傳統的模具制造過程:
傳統的模具制造過程是，在接單后還需對接單項目進行評審，評審過關后制定生產進度表，然后進行3D軟件修正、模流分析、分型線及進料點確定，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，才可以準備加工流程。其加工流程如圖2-1-1-1所示。從圖2-1-1-1可見，采用傳統的模具制造過程加工出一個合格的模具所需要的人力、物力較多，生產周期較長。

圖2-1-1-1

利用3D打印技術直接制造模具的流程如圖2-1-1-2所示(以SLM工藝為例)，可分為成型前準備、SLM成型和成型后處理三個階段。成型前準備包括模具模型的3D建模、STL 格式轉化、添加支撐結構、確定工藝參數、進行分層切片等數據處理: SLM 成型階段屬于自動化加工，人工干預較少，只需對SLM設備的工作狀況進行監控，保證設備的正常運行即可: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2-1-1-2