增材制造作为一种重要的数字化制造技术,可以由3D数字模型直接成形任意复杂实体结构,省去了传统的材料去除制造方法中使用的刀具、工装、冷却液和其他辅助装置,在产品单件或小批量生产方面具有显著的成本和效率优势。
增材制造技术的这些优势与当前模具行业的需求不谋而合。模具是现代工业生产中的重要装备,其制造水平直接决定产品的质量、效益和新产品的研发能力,数控铣削加工、成形磨削、电火花加工、线切割加工、铸造模具、电解加工、电铸加工、压力加工和照相腐蚀等传统模具制造方法在制造复杂结构模具时存在周期长、成本高等问题。随着国际竞争加剧和市场全球化发展,产品更新换代加快,多品种、小批量成为模具行业的重要生产方式,这种生产方式要求缩短模具制造周期、降低模具制造成本。因此,将增材制造技术应用于模具制造成为大势所趋。
发展至今,将增材制造应用于模具制造的具体技术主要有:光固化快速成型、选择性激光烧结、熔融沉积制造、3D打印成形、分层实体制造、金属直接成形。利用增材制造技术实现模具快速制造的方法有两种:直接制模法和间接制模法。直接制模法是指利用增材制造技术直接由模具CAD数字模型制造模具本身,然后进行必要的后处理以获得模具所必须的力学性能、几何尺寸精度和表面质量;间接制模法是指将增材制造技术与传统模具翻制技术相结合来制造模具。每种方法各有优势,可根据具体情况来选择。
而众所周知的是,利用增材制造技术制造随形冷却水道,这使得人们摆脱了交叉钻孔的限制,这种冷却水道很好地解决了传统冷却水道与模具型腔表面距离不一致的问题,可以使得注塑制品得到均匀的冷却,冷却效率更高、散热更为均匀。除此之外,模具还包括排气通道和异形浇口等难制造结构,可利用增材制造在复杂结构制造方面的优势,实现区域致密度可调、性能可控的多工艺结构一体化制造,可想而知,增材制造在模具行业的应用必将大有所为。
不过应该注意的是,增材制造出来的模具表面精度不高,要通过后期的精加工和抛光处理来获得所需的表面精度,正是在这一环节,传统的机加工与增材制造优势得以形成互补。
评论
加载更多