大数跨境

3D打印 助力 模具制造产业

3D打印 助力 模具制造产业 金彩虹精密制造股份有限公司
2016-11-18
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导读:客观分析,理性判断,从容选择
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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 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。


金属零件激光增材技术制造示意图 - 直接沉积法




金属零件激光增材技术制造原理图 - 选区熔化法



3D打印 模具加工 / 制造 优势


01
缩短

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 驱动创新源头


02
改善

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 的,模制部件易产生 较慢的和 不均匀 冷却效果,导致注塑件产生 缩痕 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 均匀,最终导致更高质量的零件和较低的废品率。


03
广泛应用

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 产品工艺


任何事物都有两面性。

3D打印 模具加工 / 制造 局限性


01
加工成本高

精度费用比




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


02
制造材料

适用面




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 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


03
小批试制

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3D打印技术积极融合,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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