中国模协技术委员会第七届委员会换届会议论文集533D打印技术与快速模具制造颜永年1’ 2，张人佶2，张磊2( 1．江苏永年先进制造技术有限公司，江苏昆山215300；2．清华大学机械系，北京100084)摘要：将3D打印引入快速模具制造技术，是快速模具技术真正成为数字化模具制造技术重要组成部分的标志。而基于3D打印的快速模具技术呈现了多样化高速发展的良好势头，应当引起业界的高度重视。数字化模具成形制造技术具有优质、高产、低消耗和低成本等特点，因而在国民经济各个部门，特别是汽车、航空、电子、电器、仪表、机械制造和轻工等工业部门中得到极其广泛的应用。而3D打印( 亦...
中国模协技术委员会第七届委员会换届会议论文集533D打印技术与快速模具制造颜永年1 2，张人佶2，张磊2( 1．江苏永年先进制造技术有限公司，江苏昆山215300；2．清华大学机械系，北京100084)摘要：将3D打印引入快速模具制造技术，是快速模具技术真正成为数字化模具制造技术重要组成部分的标志。而基于3D打印的快速模具技术呈现了多样化高速发展的良好势头，应当引起业界的高度重视。数字化模具成形制造技术具有优质、高产、低消耗和低成本等特点，因而在国民经济各个部门，特别是汽车、航空、电子、电器、Kaiyun平台 官方入口仪表、机械制造和轻工等工业部门中得到极其广泛的应用。而3D打印( 亦称增材制造) 技术也是以计算机设计和自动控制为基础，将粉末状金属或塑料等特种材料，通过逐层叠加打印的方式直接构造出终端产品的增材制造技术。二者都是数字化先进制造技术的重要组成部分。近年来，由于具有比传统制造方式更快捷、更绿色等突出优点，3D打印正在成为制造业创新发展的重要潮流和第三次工业革命的重要标志之一。面对新的生产方式变革和发达国家大力推进的“ 再工业化战略” ，我国应高度重视3D打印技术的研发和产业化，尤其加强与模具成形制造技术为代表的传统制造技术的融合，努力在数字化革命和智能制造的发展上取得发展主动权。由于现代社会产品竞争十分激烈，产品快速响应市场往往是竞争制胜的关键，所以模具快速制造显得尤为重要，快速模具技术成为众所瞩目的先进技术。一开始，人们称之为快速经济模具，这是传统意义上的快速模具技术，并且强调了其廉价性。而采用与3D打印技术相结合的各种新技术，制造用于新产品开发与试制的快速模具( RT) 制造技术，近年来的发展极为活跃，成为发展快速模具技术的主战场，重点强调其快速性。传统模具制造的方法很多，如：数控铣削加工、成形磨削、电火花加工、线切割加工、铸造模具、电解加工、电铸加工、压力加工和照相腐蚀等。而传统的快速模具( 例如中低熔点合金模具、电铸模、喷涂模具等) 又由于工艺较粗糙、精度低、寿命短，很难完全满足用户的要求。特别是即使是传统的快速模具，也常常因为模具的设计与制造中出现的问题无法改正，而不能做到真正的“ 快速” 。所以，基于3D打印的快速模具制造技术的发展是振兴制造业的关键之一。本文概述这一类新型技术。1 高性能金属模具直接3D制造技术高性能金属模具直接3D制造技术由于其技术的先进性，一直是人们关注的重点。应用最广泛的是激光选区烧结( SLS) 工艺。它借助于计算机辅助设计与制造，利用高能激光束的热效应使一层层材料软化或熔化而粘接成形并逐层叠加，获得三维实体零件。早在1998年，德国EOS公司就推出了直接利用SLS工艺形成任意复杂的高精度钢模制造技术，不在需要二次烧结成型、金属渗透等烦琐工艺，其成型件可直接用做注塑等模具，进行批量生产。进入本世纪，激光选区熔化( SLM) 技术更加引人注目。美国发展的激光近净成形( LENS) 技术是其重要代表。LENS工艺是一种直接由CAD实体模型直接制造金属模具的工艺。此工艺将Nd：YAG激光束聚焦于由金属粉末注射形成的熔池表面，而整个装置处于惰性气体保护之下。通过激光束的扫描运动，使金属粉末材料逐层堆积，最终形成复杂形状的模具。北京航空航天大学最近在钛合金的大型金属件的直接制造方面取得了突破性的进展，是我国3D打印技术