3d打印技術對模具制造技術的影響

摘 要：隨著現(xiàn)代科學技術的快速發(fā)展，模具制造行業(yè)也得到了較快的發(fā)展，并且越來越多的現(xiàn)代化科學技術在模具制造中得以應用，使得模具制造業(yè)發(fā)生了很大程度的改變。就目前模具制造實際情況而言，3d打印技術對于模具制造技術產(chǎn)生了較大的影響，它需要相關工作人員對于3d打印技術有充分認識，能準確把握其打印工藝流程，在此基礎上以實現(xiàn)3d打印技術在模具制造技術中的更理想的應用。

關鍵詞：模具制造技術;3d打印技術;影響

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.21.090

3d打印技術目前屬于一種現(xiàn)代化新型技術，在很多專業(yè)及領域內均有著十分廣泛的應用，并且也表現(xiàn)出十分明顯的優(yōu)勢，發(fā)揮著十分重要的作用。在現(xiàn)代模具制造行業(yè)發(fā)展中，3d打印技術的廣泛應用使得模具制造技術受到較大程度的影響，它使模具制造技術水平實現(xiàn)了有效的提升，同時也對其提出了更高的要求。本文主要就3d打印技術對模具制造技術的影響進行了分析，從而更好認識3d打印技術的價值，進而實現(xiàn)其更好的應用。

1 3d打印技術概述

依據(jù)目前3d打印技術的實際應用情況，比較常見的類型主要有三種，分別為熔融沉積快速成型技術、光固化成型技術以及選擇性金屬燒結成型技術，這些技術的工作原理類似于噴墨打印機，兩者之間存在的區(qū)別及差異主要就是在噴墨打印機的實際應用過程中，其將墨水作為應用材料，所得到的產(chǎn)品屬于二維產(chǎn)品，而在3d打印技術實際應用過程中，其所使用材料通常是PLA或ABS絲材、光敏樹脂以及金屬粉末等，而所得到的產(chǎn)品為三維立體產(chǎn)品。在三種不同類型的3d打印技術中，應用較為廣泛的是熔融快速沉積成型術，它是使用PLA或ABS等絲材作為打印材料，將熔融的絲材逐層粘結以形成所需工件的一門技術。光固化成型術所使用的材料為光敏樹脂，在工作過程中主要就是通過逐層掃描光敏樹脂，從而使目標產(chǎn)品固化成型，這種方法可打印出結構復雜且具有較高精度要求的相關機械器件。對于選擇性技術燒結成型技術，其工作原理主要是將金屬粉末或者陶瓷粉末等相關粉末性材料鋪設在工作平面上，利用激光照射使粉末材料粘結形成目標產(chǎn)品的截面形狀，而后可逐層疊加，最終形成所需產(chǎn)品。

2 3d打印技術對模具制造技術的影響

2.1 3d打印技術可使生產(chǎn)周期得以縮短

在3d打印技術的實際應用過程中，其需要使用計算機進行三維設計，并且要根據(jù)實際的產(chǎn)品建立相應的立體模型進行3d打印。在這一過程的實際實現(xiàn)中，3d打印技術的應用所表現(xiàn)出的優(yōu)點就是快速、準確，并且能夠實現(xiàn)自動化，可使生產(chǎn)效率實現(xiàn)有效提升，這樣一來，在產(chǎn)品實際生產(chǎn)中也就能夠使其生產(chǎn)周期得以明顯縮短。通過3d打印技術的合理的應用，對于模具設計者只需要數(shù)個小時時間便能夠將其完成，可使模具制造由以往的平面圖轉變成為三維實體，使模具制造實現(xiàn)快速發(fā)展。而在傳統(tǒng)的模具制造過程，由于落后的生產(chǎn)方式影響，在前期便需要大量的資金及時間投入，而為能夠使后期模具的生產(chǎn)質量得到較好的保障，在對模具產(chǎn)品實行設計中需要工作人員實行較嚴格計算以及討論，若有質量問題發(fā)生，整個方案都要作廢重新進行設計生產(chǎn)，因而其生產(chǎn)周期也就比較長，而3d打印技術的應用能夠使模具生產(chǎn)真正實現(xiàn)更新，對于模具生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有很大的促進作用。

2.2 3d打印技術可使生產(chǎn)成本降低

在模具制造及實際生產(chǎn)中，對于3d打印技術的應用，雖然在前期設備購置過程中需要花費的一定的成本，然而在后期實際生產(chǎn)中得到的效益能夠大大降低成本投入的影響。對于這一情況的產(chǎn)生，其主要原因是有些模具自身的成本就比較高，在實際生產(chǎn)制造過程中若選擇傳統(tǒng)方法，一旦有技術方面的問題出現(xiàn)，則會導致整個生產(chǎn)無法進行，則在實際生產(chǎn)過程中所使用的有關材料也就會成為廢品，從而導致加工成本增加。而對于3d打印技術，其應用比較靈活，在實際的模具設計制造中，工程師及產(chǎn)品生產(chǎn)人員可通過多次更新優(yōu)化，以減少模具設計中所花費的成本，可使模具制造生產(chǎn)中所產(chǎn)生的材料耗費量得到有效控制，從而有效保證生產(chǎn)成本降低，以實現(xiàn)更理想的模具生產(chǎn)。

2.3 3d打印技術可使模具產(chǎn)品更豐富

在模具實際生產(chǎn)制造過程中和3d打印技術的應用越來越廣泛的情況下，對于任何的三維圖形，通過應用計算機繪圖軟件，均能夠使其轉變成為三維實體產(chǎn)品，并且在該過程中不需使用機床、刀具及夾具等相關設備。另外，在現(xiàn)代科學技術不斷快速發(fā)展的背景下，相關的材料種類也越來越豐富，在這種形勢下3d打印技術也表現(xiàn)出多元化發(fā)展趨勢，不但能夠使3d打印技術水平實現(xiàn)有效提升，并且對于模具制造行業(yè)的更好發(fā)展能夠起到較好的促進作用。

3 模具制造中3d打印技術的具體應用

在模具生產(chǎn)過程中，對于3d打印技術的應用，其依據(jù)的主要就是逆向工程思維，對于生產(chǎn)精度及產(chǎn)品形狀的復雜程度，均有著較高的要求，這一技術的應用能夠使實際加工中所產(chǎn)生的母模問題實現(xiàn)有效解決，可使模板設計中的生產(chǎn)周期及精力得以減少。在3d打印技術的應用中，其整個工作過程主要包括以下三個方面內容：首先就是進行3d建模，所得到的模型質量會直接影響后期產(chǎn)品的批量生產(chǎn)，通過3d建模軟件的應用可確定三維參數(shù)模型，形成符合產(chǎn)品要求的使模具尺寸;第二，進行模型切片分層，利用3d打印機切片分層軟件，可實現(xiàn)3d模型的分層，每層中均能夠對產(chǎn)品信息數(shù)據(jù)進行存儲，層數(shù)與產(chǎn)品精度成正比，但對打印速度會產(chǎn)生一定影響;最后就是依據(jù)相關信息數(shù)據(jù)進行打印，通過以上工作流程可完成模具相關產(chǎn)品的打印，如復雜的型芯、型腔等。

4 結語

在目前的模具制造生產(chǎn)中，3d打印技術有著越來越廣泛的應用，并且在實際應用中發(fā)揮著越來越重要的作用，在提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率及質量方面具有重要作用。相關工作人員需要清楚認識該技術的優(yōu)點及實際應用，從而利用該技術更好進地行模具生產(chǎn)制造。

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作者簡介：周長秀（1984-），女，山東鄒城人，研究生，教師，研究方向：模具設計與制造。