模具是工業(yè)之母,,在高效批產(chǎn)方面極具優(yōu)勢,但隨著企業(yè)對模具精度,、結(jié)構(gòu)復(fù)雜性,、生產(chǎn)周期和成本的要求日益嚴(yán)格,傳統(tǒng)模具制造已經(jīng)不能完全滿足市場需求,。在眾多的模具加工工藝新技術(shù)中,,3D打印技術(shù)把增材制造理念引入模具行業(yè),用其獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢為模具制造帶來新的發(fā)展方向,。
目前,,模具制造行業(yè)主要面臨以下痛點(diǎn)。首先是模具生產(chǎn)效率問題:模具開模周期長,,特別是在研發(fā)試制階段,,嚴(yán)重影響研發(fā)周期。近年來,,研發(fā)型企業(yè)多采取小批量的產(chǎn)品策略,,逐步采用迭代的敏捷開發(fā)模式,這意味著需要快速響應(yīng)設(shè)計(jì)變更需求,,但傳統(tǒng)模具制造工藝難以實(shí)現(xiàn),。
其次是產(chǎn)品良率問題:傳統(tǒng)加工的模具,無冷卻系統(tǒng)或冷卻系統(tǒng)簡單,,易產(chǎn)生冷卻效率低,、冷卻均勻性差、無法對模具溫度實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制等問題,,從而造成產(chǎn)品變形等品質(zhì)問題,。在模具生產(chǎn)時(shí),型腔內(nèi)局部位置容易出現(xiàn)困氣現(xiàn)象,,導(dǎo)致產(chǎn)品出現(xiàn)缺陷。
第三是成本問題:傳統(tǒng)模具制造為減材制造,,原材料在生產(chǎn)及加工過程中損耗較大,,一方面加大了原料成本,另一方面也不符合節(jié)能減碳的環(huán)保趨勢,。
金屬3D打印技術(shù)為以上痛點(diǎn)給出的解決方案
1,、通過三維數(shù)模,可直接打印出模具,,經(jīng)過后處理即可獲得傳統(tǒng)模具所要求的機(jī)械性能,、尺寸精度和表面粗糙度,整個(gè)過程無需生產(chǎn)或裝配硬模具,,且裝夾過程用時(shí)較短,,有效減少了制造環(huán)節(jié)產(chǎn)生的成本,。同時(shí),金屬3D打印讓研發(fā)設(shè)計(jì)階段無需考慮制造環(huán)節(jié)限制,,可以從純粹考慮功能性的方面來設(shè)計(jì)部件,,自由度更高,更能快速應(yīng)對設(shè)計(jì)需求變化,,大大縮短了模具制作周期,。
2、金屬3D打印技術(shù)可為模具設(shè)計(jì)隨形冷卻水路,,水路內(nèi)壁可以更好地貼近產(chǎn)品,,可以使模具局部溫度降低或達(dá)到均溫之外,增加冷卻流量,,均衡型腔溫度,,提高成型質(zhì)量,縮短冷卻時(shí)間沒并且不會(huì)因成型周期縮短而有殘余應(yīng)力及翹曲等問題發(fā)生,。
3,、采用金屬3D打印技術(shù)制造功能鑲件時(shí),雖然模具制造成本略有增加,,但由于產(chǎn)品良率提升機(jī)對產(chǎn)能投資的節(jié)約,,能夠有效降低總制造成本。
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