3D打印技术在模具行业中的应用以及优势！

魔猴君  知识堂   1246天前

3D打印，又称增材制造技术，是一种以三维CAD模型文件为基础，应用粉状、丝状或片状等材料，通过“分层制造、逐层叠加”的方式来构造三维物体的技术。

目前应用比较广泛的3D打印成型工艺主要有：

选择性激光烧结(Selective LaserSintering, SLS)

选择性激光熔化( Selective Laser Melting, SLM)

直接金属激光烧结(Direct metal Laser Sintering, DMLS)

立体光固化成型(Stereo Lithography Apparatus,SLA)

熔融沉积成型(Fused Deposition Modeling, FDM)

分层物体制造(LaminatedObject Manufacturing, LOM) 等

不同类型的工艺在不同的领域有着应用的优势。3D打印技术在模具行业中的应用，主要分为三个方面:

1、直接制作手板

上述几种3D打印工艺都能制作手板，只是制作出来的手板的精度、强度和表面质量有区别，这也是目前3D打印技术最常见的应用方式。

2、间接制造模具

即利用3D打印的原型件，通过不同的工艺方法翻制模具，如硅胶模具、石膏模具、树脂模具、砂型模具等。

3、直接制造模具

即利用SLS、SLM等3D打印工艺直接制造软质模具或硬质模具

3D打印技术的优越性:

(1) 3D打印技术在生产过程中能实现生产材料“零”浪费。3D打印技术的生产过程是根据零件的三维设计进行逐层打印，与传统的“减材”加工相比，实现了生产材料的“零”浪费。

(2)利用3D打印技术可以加快产品的研发进度。3D打印技术改变了设计者的思维方式，他们会根据零件承重、受力部位的不同进行思考。

(3)利用3D打印技术可以大大缩短生产周期。3D打印技术从设计到生产，省去了传统加工过程中工艺设计与求证的过程，缩短了生产周期，并能根据市场需求，及时调整生产批量。

(4)利用3D打印技术可以大量减少设计、生产过程中的人力资源。

(5) 利用3D打印技术可以制造具有特殊结构的模具，如随形冷却模具，这是传统制造方法难以实现的，也是3D打印技术在模具行业应用中的一大亮点。 随形冷却模具有诸多优势，可以提高模具的冷却效率，使得制品冷却趋于均匀化，提高了产品质量和生产效率。

传统模具和3D打印模具流程对比

传统的模具制造过程:
传统的模具制造过程是，在接单后还需对接单项目进行评审，评审过关后制定生产进度表，然后进行3D软件修正、模流分析、分型线及进料点确定，最后反馈给客户定稿，客户满意后才能确定制造用的零件图，才可以准备加工流程。其加工流程如图2-1-1-1所示。从图2-1-1-1可见，采用传统的模具制造过程加工出一个合格的模具所需要的人力、物力较多，生产周期较长。

图2-1-1-1

利用3D打印技术直接制造模具的流程如图2-1-1-2所示(以SLM工艺为例)，可分为成型前准备、SLM成型和成型后处理三个阶段。成型前准备包括模具模型的3D建模、STL 格式转化、添加支撑结构、确定工艺参数、进行分层切片等数据处理: SLM 成型阶段属于自动化加工，人工干预较少，只需对SLM设备的工作状况进行监控，保证设备的正常运行即可:成型后处理包括取件、清粉、喷砂、表面打磨、抛光以及其他加工等。下面具体讲述利用SLM工艺制造模具的过程。

图2-1-1-2