现代社会,制造和模具是高度依存的,无数产品的部件都要通过 模制 ( 注射、吹塑和硅胶 ) 或 铸模 ( 熔模、翻砂和旋压 ) 来制造。CNC 是当下主流的 模具加工 技术。
典型 CNC 的加工车间中最常见的CNC加工设备包括:数控铣,数控车 和 数控线切割 。

CNC加工由 数控加工语言 进行编程控制,生产出的零件非常 精确 并具有 可重复性,可以生产手动加工无法完成的具有 复杂外形 的零件。

近年来,随着加工技术的发展,一种具备 较短生产周期 的 ” 三维打印增材制造加工法 “ 成为更具 发展潜力 的新型 模具加工与制造 技术。(简称3D打印)
增材制造(Additive Manufacturing,AM)技术是采用 材料逐渐累加 的方法制造实体零件的技术,相对于传统的材料去除-切削加工技术,是一种 “ 自下而上 ” 的制造方法。


模具加工
周期

采用 3D打印技术 能够快速而有效地更换出注塑模具,以 减少75% 复位机器的时间,使模具的设计周期,跟得上产品设计周期的步伐,缩短整个产品开发周期,成为企业产品研发 驱动创新 的 源头 。
注塑工艺
缺陷

CNC 技术加工模具,引导冷却材料的通道 通常是 直 的,模制部件易产生 较慢的和 不均匀 的 冷却效果,导致注塑件产生 缩痕 与 变形 。3D打印 可以实现 任意形状的模具冷却通道,实现 随形冷却,更加 优化 且 均匀,最终导致更高质量的零件和较低的废品率。
模具制造
各个环节

模具加工与制造的 多个环节 均可以通过使用3D打印技术,优化改良 相关 制造流程 与 产品工艺 。
任何事物都有两面性。
精度费用比
低

加工生产 相同精度 工业级模具,3D打印加工方式的成本为传统模具加工方式的 10倍 。
适用面
窄

当前适用于 3D打印增材制造 的材料 仅100多种,而传统模具制造 等 减材、等材制造 方式的材料有 数万种。适用比例差距 超过1:100 。
经济效益
低下

尽管 模具制造 的前期准备比较多,但一旦万事俱备,仅需 几秒钟 就可以生产出一个产品。现阶段的 3D打印 却需要 3个小时 乃至更长的时间才能生产出一件产品。两者单件工时消耗比超过 1:1000 。

据前瞻产业研究院发布的《2015-2020年3D打印产业市场需求与投资潜力分析报告》显示,当前 3D打印产业 市场规模正呈现 井喷式的增长 态势,模具制造 与 3D打印技术 正 积极融合,通过 发挥各自优势,促进 加工制造工艺进步,助力 产业转型升级。
工程师建言
关于 合理使用 模具 与 3D打印 制造技术
1 精度要求不高,外形结构复杂,不追求经济效益的创新型产品试验与开发,推荐使用3D打印制造技术。
2 制造精度与生产要素稳定性要求高,需快速大规模加工的成熟技术产品制造,推荐使用模具制造技术。
3 对于一些高精度,复杂外形结构,工艺流程需要优化的新产品大规模加工制造,推荐使用3D打印高难度局部加工与模具制造基础结构加工结合的制造方式。


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