Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;mercialuse3D打印技术在模具行业中的应用现状-机械制造论文3D打印技术在模具行业中的应用现状 吴成龙1,刘斌1,张步跃2(,聚合物新型成型装备国家工程研究中心,,523861)摘要:本文首先探讨了使用3D打印技术制造模具的流程、3D打印技术在模具中的应用研究及应用实例;然后对3D打印技术短期内无法替代传统模具制造技术的原因进行了分析;最后总结了目前3D打印技术应用的发展方向。关键词 :3D打印;增材制造;模具制造;随形冷却;注射模具TheApplicationof3DPrintingTechnologyintheMoldIndustryWuChenglong1LiuBin1ZhangBuyue2(,NationalEngineeringResearchCenterofNovelEquipmentforPolymerProcessing,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou,.,Ltd,Dongguang523861)Abstracrt:,:3DPrinting;AdditiveManufacturing;MoldManufacturing;ConformalCoolingChannel;,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Kaiyun官网 登录入口等材料,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3D打印成型工艺主要有:选择性激光烧结(SelectiveLaserSintering,SLS)、选择性激光熔化(SelectiveLaserMelting,SLM)、直接金属激光烧结(DirectMetalLaserSintering,DMLS)、立体光固化成型(StereoLithographyApparatus,SLA)、熔融沉积成型(FusedDepositionModeling,FDM)、分层物体制造(LaminatedObjectManufacturing,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)一是直接制作手板,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)二是间接制造模具。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)三是直接制造模具。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,主要是金属3D打印技术。2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;SLMKaiyun官网 登录入口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。(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