金屬3D打印技術驅動模具產業智造升級
作者： 鐳明激光
時間：2023-08-07
制造業加速發展，企業對模具精度、結構復雜性、生產周期和成本的要求日益嚴格，傳統模具制造技術已不能完全滿足市場需求。在眾多新技術中，金屬3D打印技術以其獨特的技術優勢為模具行業降本增效提質帶來新的發展方向。
模具隨形冷卻水路
金屬3D打印技術能夠實現復雜結構一體成形，被廣泛應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、提高尺寸穩定性和表面光潔度，并促進脫模，一些模具需要設計冷卻或加熱的管線，傳統CNC工藝可以在模具中生產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雜形狀的隨形冷卻或加熱通道，借助金屬3D打印技術則可高效實現隨形水路設計：
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高效控制模具溫度，增加冷卻流量，均衡型腔溫度，提高成形質量；
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有效縮短冷卻時間，提高生產效率。
隨形水路設計效果參考
下圖為鐳明激光團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（硬度指標滿足一級模具質量要求），毛坯件表面粗糙度可接近VDI 39標準（打印零件成形態粗糙度為Ra6.3~Ra12.5μm），在實際生產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系列設備打印而成，該設備成形尺寸為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打印生產的零件往往擁有更好的強度、硬度等機械性能；一般無需進行淬火環節，經過熱處理工藝釋放內應力后即可使用。
金屬3D打印包裝瓶模
下圖為金屬3D打印的模具鋼（MS1）橫孔結構，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左右的水路設計，并在零件內以任意路徑打印成形，水路豎孔側壁粗糙度接近Ra3.6μm。
鐳明激光打印的橫孔結構
隨著金屬3D打印技術不斷發展，將會更廣泛地應用于模具行業，以復雜設計自由成形、小批量試制經濟性、高材料利用率等顯著優勢，解決模具行業面臨的痛點。鐳明激光會持續深耕模具行業，聚焦金屬3D打印技術整體解決方案，依托高品質、高效率設備，助力模具行業用戶提質增效，驅動提升模具智造水平。
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