
模具行业是一个跨度非常大的行业,它与制造业的各个领域都有关联。在现代社会,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。无论什么应用,制造模具都能在提3D打印在模具制造行业的应用
模具行业是一个跨度非常大的行业,它与制造业的各个领域都有关联。在现代社会,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。无论什么应用,制造模具都能在提高效率和利润的同时保证质量。
CNC加工是在制造模具时最常用的技术。虽然它能够提供高度可靠的结果,但同时也非常昂贵和费时。所以很多模具制造企业也开始寻找更加有效的替代方式。而通过增材制造(ALM,即3D打印)制作模具就成了一个极具吸引力的方法,因为模具一般都属于小批量生产且形状都比较复杂,很适合3D打印来完成。
如今,3D打印和各种打印材料(塑料、橡胶、复合材料、金属、蜡、砂)已经给许多行业,如汽车、航空航天、医疗等带来了很大的便利,很多企业都在其供应链里集成了3D打印,这其中也包括模具制造。
成型(吹塑、LSR、RTV、EPS、注塑、纸浆模具、可溶性模芯、玻璃钢模具等等)
左图为隆源成型制造的离合器壳体的3D打印蜡模,右图为精密铸造后得到的金属件
3D打印模具缩短了整个产品开发周期,并成为驱动创新的源头。在以往,由于考虑到还需要投入大量资金制造新的模具,公司有时会选择推迟或放弃产品的设计更新。通过降低模具的生产准备时间,以及使现有的设计工具能够快速更新,3D打印使企业能够承受得起模具更加频繁的更换和改善。它能够使模具设计周期跟得上产品设计周期的步伐。
此外,有的公司自己采购了3D打印设备以制造模具,这样就进一步加快了产品开发的速度,提高了灵活性、适应性。在战略上,它提升了供应链御防延长期限和开发停滞风险的能力,比如从供应商那里获得不合适的模具。
例如图(a)为隆源成型制造的缸盖气道和水套的组合芯,利用激光烧结技术一次烧结成型,提高了组模精度,成型时间仅用19小时。缸盖外模可用传统方法制作,这样就大大缩短了缸盖的研发时间,从CAD设计到缸盖铸件图(b)的完成只需约20天。
如果说当下金属3D打印的成本要高于传统的金属制造工艺成本,那么成本的削减在塑料制品领域更容易实现。
金属3D打印的模具在一些小的、不连续的系列终端产品生产上具有经济优势(因为这些产品的固定费用很难摊销),或者针对某些特定的几何形状(专门为3D打印优化的)更有经济优势。尤其是当使用的材料非常昂贵,而传统的模具制造导致材料报废率很高的情况下,3D打印具有成本优势。
此外,3D打印在几个小时内制造出精确模具的能力也会对制造流程和利润产生积极的影响。尤其是当生产停机或模具库存十分昂贵的时候。
