金屬3D打印技術(shù)驅(qū)動模具產(chǎn)業(yè)智造升級

作者：鐳明激光

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時間：2023-08-07

制造業(yè)加速發(fā)展，企業(yè)對模具精度、結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、生產(chǎn)周期和成本的要求日益嚴(yán)格，傳統(tǒng)模具制造技術(shù)已不能完全滿足市場需求。在眾多新技術(shù)中，金屬3D打印技術(shù)以其獨特的技術(shù)優(yōu)勢為模具行業(yè)降本增效提質(zhì)帶來新的發(fā)展方向。

模具隨形冷卻水路

金屬3D打印技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)一體成形，被廣泛應(yīng)用于模具隨形冷卻水路制造。為了在模具使用過程中能夠更好地控制模具溫度、減少廢品、縮短周期時間、提高尺寸穩(wěn)定性和表面光潔度，并促進(jìn)脫模，一些模具需要設(shè)計冷卻或加熱的管線，傳統(tǒng)CNC工藝可以在模具中生產(chǎn)出平直的冷卻或加熱通道，但該工藝難以加工出螺旋形等復(fù)雜形狀的隨形冷卻或加熱通道，借助金屬3D打印技術(shù)則可高效實現(xiàn)隨形水路設(shè)計：

高效控制模具溫度，增加冷卻流量，均衡型腔溫度，提高成形質(zhì)量；
有效縮短冷卻時間，提高生產(chǎn)效率。

隨形水路設(shè)計效果參考

下圖為鐳明激光團(tuán)隊制造的擁有隨形冷卻水路的模具剖視展示件，尺寸為63mm×36mm×90mm，材料為模具鋼（MS1），該展示件洛氏硬度高于50（硬度指標(biāo)滿足一級模具質(zhì)量要求），毛坯件表面粗糙度可接近VDI 39標(biāo)準(zhǔn)（打印零件成形態(tài)粗糙度為Ra6.3~Ra12.5μm），在實際生產(chǎn)中通過隨形冷卻工藝，在提高零件成品率的同時，可使注塑周期縮短超30%。

隨形水路展件

該展示件使用LiM-X260A系列設(shè)備打印而成，該設(shè)備成形尺寸為260mm×260mm×430mm，可滿足大部分小型模具打印需求。

鐳明激光 LiM-X260A系列設(shè)備

金屬3D打印模具鋼（MS1）零件

不同用途的模具工作條件不同，對模具鋼（MS1）的性能要求也各有差別，主要體現(xiàn)在硬度、強度、耐磨性、韌性等方面，尤其是淬透性、淬硬性方面，這也是模具制造的難點所在。傳統(tǒng)工藝制作模具周期長，淬透性差，還要面臨淬火過程中的開裂問題。采用金屬3D打印生產(chǎn)的零件往往擁有更好的強度、硬度等機械性能；一般無需進(jìn)行淬火環(huán)節(jié)，經(jīng)過熱處理工藝釋放內(nèi)應(yīng)力后即可使用。

金屬3D打印包裝瓶模

下圖為金屬3D打印的模具鋼（MS1）橫孔結(jié)構(gòu)，其橫孔孔徑為10mm-20mm，仍能保持較好的橫孔圓度，證明該材料可支持最大直徑為20mm左右的水路設(shè)計，并在零件內(nèi)以任意路徑打印成形，水路豎孔側(cè)壁粗糙度接近Ra3.6μm。

鐳明激光打印的橫孔結(jié)構(gòu)

隨著金屬3D打印技術(shù)不斷發(fā)展，將會更廣泛地應(yīng)用于模具行業(yè)，以復(fù)雜設(shè)計自由成形、小批量試制經(jīng)濟(jì)性、高材料利用率等顯著優(yōu)勢，解決模具行業(yè)面臨的痛點。鐳明激光會持續(xù)深耕模具行業(yè)，聚焦金屬3D打印技術(shù)整體解決方案，依托高品質(zhì)、高效率設(shè)備，助力模具行業(yè)用戶提質(zhì)增效，驅(qū)動提升模具智造水平。

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