模具的3D打印，第一部分

时间：2020-02-11 09:55 来源：中国3D打印网作者：中国3D打印网阅读：次

        中国3D打印网2月11日讯，现在3D打印技术已经遍及整个工业制造领域，该技术的价值已不仅仅是快速原型制作工具而变得越来越明显。即使不使用增材制造（AM）生产终端零件，企业仍在学习可以将其用于制造其传统生产过程的工具。特别是，由于AM在制造定制，按需和复杂零件方面提供的各种好处，用于注塑成型和压铸的3D打印模具和模具具有很大的潜力。
3D打印模具
   对于批量生产塑料零件而言，最常见的注塑方法是在高压下将液态塑料注入模具中。填充模具的所有型腔，塑料变硬，然后去除成品零件。通常，所使用的聚合物是热塑性塑料，它们在高温下熔化并在进入模具后冷却。
螺杆注塑成型的四个阶段。
       通常，模具是由铝或钢精密加工而成，其成本可能高达数千到数十万美元。因此，大批量生产数以万计的零件时，注塑成型是最具成本效益的。对于50至100个零件的小批量注塑成型，3D打印可以是一种更具成本效益的选择。可能选择3D打印进行模具生产的其他原因包括周转时间短。印刷模具可以在几天或几周内完成，而用CNC机器制造的模具则需要五到七周的交货时间。

用于制造传感器的3D打印塑料模具。图片由Promolding提供。
根据零件的确切要求，选择的AM技术不一定是金属。相反，可以使用材料喷射和SLA来制造具有高精度和良好表面光洁度的模具。对于尺寸小于150毫米的较小零件尤其如此。

具有铝框的3D打印模具。图片由Formlabs提供。
正如3D Hubs在3D打印注塑模具的特别有用的设计指南中解释的那样，铝框架通常用于为3D打印的塑料模具插件提供支撑，以抵抗注塑过程中的压力和热量。如果没有这样的框架，模具很可能会因连续使用而弯曲，但是保形的冷却通道可以更容易地集成到塑料模具中。但是，如果您首先用金属3D打印模具，则不必担心。
3D打印模具
压铸是一个与注射成型非常相似的过程，只是将熔融塑料替换为熔融金属。液态金属在高压下注入到金属模具中（在这种情况下，与模具相同），该金属模具填充模具的型腔并变硬以形成金属零件。压铸通常用于大量的中小型零件。您会发现压铸件用于皮带扣和汽车发动机等组件。

由Exco Engineering打印的具有集成冷却通道3D的压铸插件。图片由Exco Engineering提供。
3D打印模具与使用AM生产用于注模的模具具有许多相同的优点：快速周转和产生复杂几何形状的能力。当模具用于小批量生产时，3D打印可以更具成本效益。通常，模具必须由金属制成，以承受压铸过程中的高温和高压，对于某些熔模铸造技术而言，并不一定如此。专门从事3D打印模具和嵌件（用于修改模具和模具）的公司报告说，很难选择合适的材料。加拿大公司Exco Engineering有时会选择马氏体时效钢，而不是H13工具钢（后者通常用于传统压铸），因为它们具有H13制成的3D打印模具，因此具有高孔隙率和开裂性。但是，正如我们将在以后的文章中讨论的那样，有些技术为使用3D打印模具使用多种金属实现某些结果提供了可能性。

在本系列的后续文章中，我们将介绍用于注塑成型和压铸的3D打印模具和模具的一些优势，以及所使用的某些特定AM工艺和某些特定应用。请持续关注中国3D打印网。

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