3D打印技術在模具制造中的應用研究

吳博

【摘 要】 3D打印技術誕生于上世紀。它是一種快速成型的打印技術，與普通打印原理相同，運用的粘合材料逐層打印而成。3D打印技術雖還未得到廣泛的推廣，但也代表著未來科學領域發展的方向，且已經在很多領域有了一些應用，模具制造就是3D打印的應用之一。本文將分析3D打印技術的基本原理，再探討3D打印技術在模具制造中的應用，希望幫助大家了解3D打印技術。

【關鍵詞】 3D打印技術 模具制造 制造能力

引言：近年來，中國的模具制造程度取得了很大的進步。塑料模具在模具制造中占有很大的比重。模具是產品工藝中的基礎設備，在一些電子、家用電器、小零件等的制造中，很多都是運用模型來完成制造的。而最初模具的形式與成品的好壞有著直接的關聯。而現代生產加工都依賴于機械化的操作，因此模具的制造對于整個工藝品的生產完成十分重要。3D打印技術以其獨特的優勢在模具制造中逐漸運用起來，大大提高了模具制造的能力。

1. 3D打印技術的概況

科技水平的提高帶來了很多的新技術。3D打印技術在近些年得到了快速的發展。許多制造業也都引進3D打印來提升制造的效率。3D打印技術綜合了現代的發展技術，能夠打印出更多人工所不能完成的產品模具。它是將人們構想的產品真實的打印出來，現有的3D打印已經能夠打印出很多日常用品，為制造工業的發展帶來了福音。3D打印技術是通過數據建模，然后將繪制的樣式上傳到3D打印機，通過粘合材料將樣式打印出來。打印的材料有別于傳統打印，是3D打印技術的核心技術。隨著3D打印技術在各領域的探索嘗試，在一些領域取得了顯著的成果。3D打印技術的打印較快，打印的準確精密程度是手工制造所不能比擬的。3D打印只需要在電腦上去完成產品的構圖設想到加工過程。因此節省了很多的生產加工時間，也使得產品生產更加精密和快速。

2. 傳統模具制造生產技術的缺陷

我國工業化進程的加快，制造業在我國工業的發展中取得了很大的進步。但就現階段的制造業水平而言，制造總體技術與國際先進制造技術有一定的差距。就我國的模具制造業而言，存在著一些技術上的缺陷。模具可重復使用率不高。模具制造的生產有很多材料組成。使用模具的材料直接影響模具的使用效果和使用期限。我國現階段的模具制品多是在工業化發展初期制造的，模具的種類較少、模具的整體功能不齊全，這也影響了模具的可重復使用效率。且我國的模具生產所用的材料還是傳統意義的材料，樣式簡單、不能滿足現有高精產品制造的需要了。加上傳統的模具生產技術水平有限，制造的模具與實際需求的偏差很大，造成了很多材料的浪費，可使用率比較低，也影響了整個模具制造的市場。

3. 3D打印技術在模具制造中的應用分析

3.1 提高模具制造生產的效率

3D打印在模具市場的應用，使得模具的設計、加工、成型、到用于機械化成批生產可以快速的執行起來。3D打印技術是將模具的最初繪制能通過3D打印機真實的打印出來，其中不需要考慮一些模具成型難的問題，只需要在電腦上設計好模具產品的形成過程，打印機就可以組成的在粘合材料上打印出來。從而將模具的設計到成品出型的時間大大縮短，提高了模具制造生產的效率。模具的設計是需要根據應用產品的樣式來設計的。傳統的模具生產制造的模具只是使用簡單的樣式，但市場的發展，需要不同樣式的產品。3D打印的模具能根據市場的需求做出設計上的改變，進而打印出不同的模具產品，更加符合現代市場的多樣化要求。而模具生產的周長時期的縮短，有利于制造企業在市場上快速的占領發展先機；使用3D打印技術也是推廣現代技術的方式，有利于模具制造的快速更新，采用新的科學技術，節省了模具生產的時間成本，有利于制造企業提高工作效率。

3.2 降低成本支出，擴大經濟效益

伴隨著我國對于新興技術的重視和提高。3D打印技術在我國市場前景廣闊。市場上模具制造產業就看重3D打印技術在模具生產制造的優勢。將3D打印技術逐漸在模具生產中推廣起來。在各大制造企業的模具制造生產技術大同小異時，降低成本就意味著企業利潤的增加。而同樣水平的模具生產，成本較低的企業就會更具市場競爭力。在取得市場的份額后，不斷發展，經濟效益得以擴大。成本控制是貫穿于整個制造產品的始末，是對模具生產材料、全部技術人員、全模具生產過程的成本控制。3D打印技術能夠將一些模具的零部件打印出來，對于一些手工難以完成的模具樣式打印出來。相比較于傳統模具生產的模具使用效率不高，3D打印的模具具有使用周期長，精密程度較高的特點。雖然在3D打印機中打印材料需要耗費一定的資金，但就模具生產制造的整體過程和長遠來看，3D打印的模具更能減低成本支出，提高模具使用效率和模具質量水平，擴大了制造企業的經濟效益。

3.3 提高整體模具制造業的水平

3D打印技術能夠很好的運用材料的性質，使之打印的模具與材料設計的性能基本相同。同時3D打印能將繪制設計的模具產品完整的打印出來，減少了模具在后期的組裝，也降低了組裝中可能出現的錯誤。使得模具用于成批生產產品的精準性。此外，傳統的模具生產需要考慮模具澆筑環節要受到外界環境和材料性質的影響而很難澆筑出原本所構想的模具樣式，而3D打印技術卻可以根據設計的任意形式來完成最初的構想。不需要考慮模具成型過程需要面臨的困難。由于3D打印技術是真實的打印，能將人們對于產品制造的奇思妙想都真實的打印出來，大大豐富了產品的形式，提高了整個模具行業的制造水平。

結束語：3D打印技術是一種新型的打印技術，能夠為模具制造帶來新的改變和發展。相信在未來的發展中，很多領域都會引入3D打印技術，這將是技術的革命和創新。

參考文獻

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