3D打印怎么制作模具

  行业资讯     |      2025-03-12 06:01

  

3D打印怎么制作模具

  免费在线D打印怎么制作模具? 1、概述 3D 打印,又称增材制造技术,是一种以三维CAD 模型文件为基础,应用粉状、丝状或片状等材料,通过“分层制造、逐层叠加”的方式来构造三维物体的技术。目前应用比较广泛的3 D 打印成型工艺主要有: 选择性激光烧结(Selective Laser Sintering,SLS)、选择性激光熔化(SelectiveLaser Melting,SLM)、直接金属激光烧结(Direct Metal LaserS i n t e r i n g , D M L S ) 、立体光固化成型( S t e re o L i t h o g r a p h y Apparatus,SLA)、熔融沉积成型(Fused Deposition Modeling,FDM)、分层物体制造(LaminatedObject Manufacturing,LOM)等,不同类型的工艺在不同的领域有着应用的优势。3D 打印技术在模具行业中的应用,主要分为三个方面:(1)直接制作手板。上述几种3D 打印工艺都能制作手板,只是制作出来的手板的精度、强度和表面质量有区别,这也是目前3D 打印技术最常见的应用方式;(2)间接制造模具。即利用3D 打印的原型件,通过不同的工艺方法翻制模具,如硅橡胶模具、石膏模具、环氧树脂模具、砂型模具等;(3)直接制造模具。即利用SLS、DMLS、SLM 等3D 打印工艺直接制造软质模具或硬质模具。 2、3D 打印在模具制造中的应用 2.1 3D 打印技术的优越性 (1)3D 打印技术在生产过程中能实现生产材料“零”浪费。3D 打印技术的生产过程是根据零件的三维设计进行逐层打印,与传统的“减材”加工相比,实现了生产材料的“零”浪费。(2)利用3D 打印技术可以加快产品的研发进度。3D 打印技术改变了设计者的思维方式,他们会根据零件承重、受力部位的不同进行思考。 (3)利用3D 打印技术可以大大缩短生产周期。3D 打印技术从设计到生产,省去了传统加工过程中工艺设计与求证的过程,缩短了生产周期,并能根据市场需求,及时调整生产批量。(4)利用3D 打印技术可以大量减少设计、生产过程中的人力资源。 (5) 利用3D打印技术可以制造具有特殊结构的模具,如随形冷却模具,这是传统制造方法难以实现的,也是3D 打印技术在模具行业应用中的一大亮点。随形冷却模具具有诸多优势,可以提高模具的冷却效率,使得制品冷却趋于均匀化,提高了产品质量和生产效率。 2.2 传统的模具制造过程传统的模具制造过程是,在接单后还需对接单项目进行评审,评审过关后制定生产进度表,然后进行3D软件修正、模流分析、分型线及进料点确定,最后反馈给客户定稿,客户满意后才能确定制造用的零件图,才可以准备加工流程。其加工流程如图1 所示。 图 1 传统的模具制造过程 从图1 可见,采用传统的模具制造过程加工出一个合格的模具所需要的人力、物力较多,生产周期较长。 2.3 利用3D 打印技术的模具制造流程利用3D 打印技术直接制造模具的流程如图2 所示(以SLM 工艺为例),可分为成型前准备、SLM 成型和成型后处理三个阶段。成型前准备包括模具模型的3D 建模、STL 格式转化、添加支撑结构、确定工艺参数、进行分层切片等数据处理;SLM成型阶段属于自动化加工,人工干预较少,只需对SLM 设备的工作状况进行监控,保证设备的正常运行即可;成型后处理包括取件、清粉、喷砂、表面打磨、抛光以及其他加工等。下面具体讲述利用SLM 工艺制造模具的过程。 图 2 利用 3D 打印技术(以 SLM 工艺为例)直接制造模具的流程图 2.3.1 成型前处理 (1)模型设计 模型设计是模具制造的第一步,直接决定了模具的外形特征,例如随形冷却注塑模具,设计时不仅需要考虑冷却的效果,还需要考虑加工工艺的限制及采用的模具组合方式等因素。冷却的效果要兼顾冷却效率和冷却的质量两个方面,需要优化冷却通道的排布和结构特征,冷却通道的设计原则和方法等。加工工艺限制主要是针对SLM 工艺的成型特性,在设计时对某些特征的处理,以保证模具在成型制造时不会导致特征丢失,例如,微小特征、悬空结构等。随形冷却注塑模具比较经济和实用的模具组合方式是镶嵌式。 (2)添加支撑 添加支撑的目的主要有两方面,一是为了将成型工件固定在基板上,这是由于在模具成型的过程中,由于铺粉时需要将粉料均匀紧密地平铺在基板上,铺粉时存在一定的剪切力,若成型零件在基板上未固定或固定不足,轻微的移位会导致加工完成的工件错层,严重时工件有可能卡住铺粉装置,损坏设备。因此,需要足够的支撑将成型工件固定。二是为了防止特定结构打印时的特征丢失,这主要是针对倾角较大的结构。添加支撑是成型前处理的重要工作,对工件的成型质量有着重要影响。不同加工设备的支撑有所区别,

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