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3D打印技術在模具制造領域的應用

2022-07-17 08:21:20
模具是大型工業生產中基礎的工藝裝備,使用模具可以減少生產中的切削加工,可以實現質量穩定的批量化生產,因此,模具制造被稱為“制造之母”。



近年來,隨著3D打印技術的廣泛應用,一些原本需要通過傳統模具來制造的零件被3D打印件替代,甚至就連傳統模具自身也被3D打印模具替代。
于是,業內有人嗅到一絲危機,認為3D打印有一天會革了傳統模具制造業的命,那么跟傳統模具制造方式相比3D打印的方式具有哪些優勢呢?本文將針對這個話題淺淺討論一下。

一、3D打印滿足設計的無限性


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模具需滿足一定的精密度,可靠性及結構的復雜性(有些模具要求特定的幾何形狀),傳統的模具制造技術落后于數字化設計的進步速度,于是便出現了設計無法完全被還原的問題,比如通過CAE設計的隨形冷卻水道(較多彎道),傳統模具在生產弧形、彎道之類的形狀時具有天然缺陷,導致設計只能“削足適履“,將冷卻水道設計成直線型,最終的冷卻效率當然也會打折。而3D打印可以滿足設計的無限可能,在不犧牲精度和質量可靠性的前提下完全還原”異形“設計。

二、3D打印縮短模具制造周期

傳統的模具制造方式要經過圖紙設計、工藝審查、可制造性分析、設計工藝、編程、加工等流程,需要較多的人員和工具參與,周期漫長。3D打印通過電腦建模快速打印的方式,可以快速有效地驗證設計,優化方案,加快產品的開發過程,給企業帶來新產品開發和產品創新的積極性。



三、3D打印降低模具成本


01:19


市場對于模具的需求(尤其高端模具)呈現多品種,小批量的趨勢,傳統的模具制造方式在沒有規模優勢的情況下,生產成本會非常高。而3D打印技術在這方面具有絕對的優勢。



四、3D打印助力模具的定制化



3D打印飛機零件


3D打印骨科手術導板
3D打印鞋模
3D打印輪胎模具


3D打印可以高度還原設計細節,以制造傳統模具無法企及的復雜形狀,可以縮短制造周期,可以降低制造成本,3D打印的這些優點加在一起,就使得個性化、定制化模具的生產成為可能,在航空航天業里,許多精密的結構復雜的零件可以通過3D打印去突破國外的技術封鎖;在醫療行業,醫生對個性化器械的需求以及人體對于個體化植入骨骼的需要,可以通過3D打印來實現;在生活領域,消費者對于多樣化產品的需要,可以通過3D打印來創造。



五、總結



當然,3D打印也有自身的局限,目前,3D打印技術在模具制造領域的優勢主要體現在高端精密模具、異形模具、定制化模具等方面,而在中低端模具制造方面,3D打印還不具備傳統模具行業的成本優勢,所以,二者相互合作,互相補充是當前比較好的方式,未來,二者會如何發展, 現在下定論還為時尚早。


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