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3D打印技术对于模具的意义

更新时间: 2019-12-29 15:44:00  查看次数: 236    

随着塑料工业的快速发展,塑料制品在工业生产和日常生活中已经得到广泛的应用。塑料制品具有密度小、比强高、电绝缘性和隔热性好、易于成型、具有消音减震等功能,可代替木材、水泥等建筑材料。据统计,全球塑料的年使用量已经超越钢铁、铝的总和。而塑料种类有很多,其成型的方法也很多,而塑料成型之一的模具已经成为国民经济中非常重要的一项支柱产业。


模具在工业生产中占据着一定的份额,被称为“工业之母”、“效率放大器”,所涉及到的行业非常广泛。塑料成型模具是指利用其模腔的特定形状和尺寸,成型符合生产图样要求的塑料制件的一类模具。现在工业快速发展,全球市场竞争日常激烈,制造业也在不断改进产品的性能与品质,缩短新产品的开发周期,已成为当前企业占领市场的主要手段之一。众所周知,制造业的生产离不开模具,塑料件常常需要模具来进行批量生产。而传统注塑模具的开发制作时间长,成本高,例如,一个大、中型复杂模具的开发一般至少需要5个月的时间且成本高达几十万。在这个高速发展的工业时代,市场竞争日趋激烈的环境下,传统模具的开发遇到了一定的瓶颈。


在现代先进制造技术中,快速成型(Rapid Prototyping)技术是20世纪80年代中期发展起来的一种高新技术,以3D建模的数字模型文件为基础,运用树脂或金属粉末等为成型材料,通过层层打印将样件或产品制作出来。快速成型技术借助计算机、激光、精密传动和数控等先进手段,将计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)集成一体。目前比较广泛应用的方法有:光敏树脂材料通过激光照射固化的光固化成型法、纸材等薄层材料通过层层粘结和激光切割的叠层实体制造法、粉状材料通过激光选择性烧结逐层固化的选择激光烧结法和加热熔化挤压喷射冷却成型的熔融层积制造法等。


快速模具(Rapid Tooling)技术是在快速成型技术与传统制模技术基础上衍生出的一种新的模具制造方法,为新模具开发、试制与小批量生产提供了一种快速、低成本的新途径,提高了生产效率并缩短了开发周期。快速模具可分为间接制模法和直接制模法,其中间接制模法:利用快速成型件翻制得到模具,包括硅橡胶模具、铝填充环氧树脂模具、电弧喷涂背衬模具、Keltool制模等;直接制模法是指直接通过快速成型机制得模具,包括选择性激光熔融制模、SDM制模、DLMS制模等。


其中选择性激光熔融制模法是利用激光选择熔融金属粉末成型模具一层轮廓,然后逐层叠加,把模具的三维数字模型加工成型实体,再经过抛光、打磨等后处理,制作出模具。该模具在精度上能够满足生产需求,可以省去间接制模需要进行翻制的繁琐过程。



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