3D打印上日本“热搜” 模具行业要变天了吗？

随着科技的进步，传统的模具制造不断创新。近年来，3D打印技术的广泛应用，一些原本需要通过传统模具来制造的零件被3D打印件替代。3D打印技术会改变传统模具吗？

3D打印技术应用越来越广泛，有报道可用3D打印出食物、鞋子、汽车模型、羽毛球、小风扇等，打印的东西五花八门，应有尽有。

不久前，更有日媒爆料，枪击日本前首相安倍晋三的枪手使用的枪支或为3D打印而来，不过制作弹药相对困难，来源成谜。案发当日，“3D打印”等词曾在日本搜索热度大幅上涨。

3D打印技术不可小觑

3D打印模具有自己的一席之地，有些企业在3D打印模具的应用上比较成功。

百事可乐研究中心全球包装研发、先进工程和设计*经理Max Rodriguez表示，往常，百事可乐需要花费高达10000美元来生产单个金属模具（具体取决于包装的复杂性）。使用传统制造方法加工金属模具大约需要4周的时间，然后需要额外花费两周的时间才能获得试验装置，然后再进行吹塑成型。

而通过3D打印技术，一套完整的模具可在12小时内完成，其中3D打印时间为8小时，后处理或固化时间为4小时。每套模具的成本约为350美元。这些混合制造的模具在失效前可用于10000多个瓶子。结果是与传统金属工具相比，成本降低了近96%。

3D打印技术会改变传统模具行业吗？

模具是产品制造业重要的基础工艺装备，但目前加工技术水平仍然不能满足数字化设计技术进步对模具设计精度快速提升的需求，导致许多先进的设计方案因加工技术的原因无法实现或被迫降低制造精度，如精密复杂塑料制品注塑模具的冷却系统，由于切削加工技术难以加工出由CAE设计出的随形冷却水道，致使制件局部变形较大。

21世纪开始，随着激光功率、光斑聚焦以及模具钢粉末等关键技术的突破，金属3D打印技术在注塑模具随形冷却水道制作中的工程应用得以实现，如图5所示。对于大型复杂注塑件，通过模拟软件分析，设计了水道截面形状及走向，采用3D打印技术制作随形水道镶件，镶到用切削加工的模具基体上，两部分的冷却水道用软管在模具外部连通，这种增减材复合制造技术既避开了模具钢粉末价格高、打印效率低等3D打印技术的弱点，又解决了传统冷却水道局部冷却不合理的难题；对于小型精密结构件注塑模具，通过CAD、CAE软件优化设计出随形冷却水道，利用金属3D打印技术直接将模具整体打印出来，打印出来的带有随行水道的注塑模具如图6所示。另外，某些结构复杂的模具或模具零件，如橡胶轮胎模具花纹块等，也已建立起了金属3D打印生产线。当前金属3D打印技术已经可以把这类模具或模具零件的综合成本控制在市场可以接受的范围内。

轮胎模具花纹块

模具成形是一种精密高效的零部件（制品）加工方法，模具的设计制造则具有典型的“多品种、小批量”（多数情况下单件生产）特征，而金属3D打印技术恰好在满足高度个性化高端客户需求方面具有无可争议的优势，与模具制造业的产业特征有着极高的配合度，为高效、高精度模具加工提供了新的技术。

虽然，我国连续多年保持世界*大模具消费国、制造国和出口国地位，但在技术的原始创新能力和产业链竞争力方面，我国模具产业仍是“大而不强”。从提升模具产业基础*化和产业链现代化角度，我国模具界要抓住金属3D打印技术对模具设计制造智能化具有革命性突破的机会，努力推动模具产业由大转强。

本站部分内容属转载，版权归原作者所有，特此声明！如果侵犯了您的版权请来信告知，我们将尽快删除

相关新闻