【探﹒真课堂】3D打印与模具制造

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探真激光金属3D打印 2018-05-23

上期,我们介绍了3D打印与模具制造的美妙产物——异形水路。今天,让我们看看还有哪些其它经典案例。

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发动机于汽车就好比是心脏于人类。而对于那些限量产的老爷车来说,其发动机一旦过了服役寿命,那整台老爷车就会处于“瘫痪”状态。因为很多老爷车的原厂发动机早已停产,甚至有的连发动机的CAD图纸都无法找到。

而3D打印技术由于其高度的灵活性,在逆向工程领域就大有可为。

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Hispano-Suiza老爷车是西班牙早期著名汽车品牌。对于一辆76岁的老爷车来说,要让它重获荣威就需要更换其铝合金发动机缸体。

原发动机经历了长年累月驾驶的损耗和期间连续的修复破坏,要更换如此精密的发动机缸体唯一的办法就是用熔模铸造技术来建造一个新的。

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先通过SolidWorks软件来完成CAD模型,三维CAD模型是针对熔模铸造工艺的要求来构建的;之后通过3D打印设备,在48小时内完成了熔模的打印工作;最后送到铸造厂进行熔模涂覆、烧制和精密铸造的工序。

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上海探真在模具行业的经典案例,瓶盖注塑模具,同样也是利用3D打印独有的复杂异形水道,达到快速散热的效果。

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瓶盖模是众多注塑模具中难度最大的。探真在传统模具的基础上,设计了大量复杂内流道,以保证冷却系统的升级。SLM技术特有的高精度成形能力,也保证了模具表面和内流道内部的高精度。

佛教 浮云花纹 分割线用3D打印制造模具的优点显而易见,结合各行各业的模具大致总结如下:

 

IMG_263模具生产周期缩短佛教 浮云花纹 分割线

3D打印模具缩短了整个产品的开发周期,并成为驱动创新的源头。公司不必在为了节省时间而放弃新模具的制造。3D打印的模具,使企业能够承受模具更加频繁的更换和改善,并且基本匹配产品设计周期的步伐。

IMG_265生产成本降低佛教 浮云花纹 分割线

如果说当下金属3D打印的成本要高于传统的金属制造工艺,那么成本的削减在塑料制品领域更容易实现。

金属3D打印的模具在一些小的、不连续的系列终端产品生产上具有经济优势,或者针对某些特定的几何形状更有经济优势。尤其是当使用的材料非常昂贵,而传统的模具制造导致材料报废率很高的情况下3D打印具有成本优势。

模具生产经常会出现生产开始后还要修改模具的情况。3D打印的灵活性使工程师能够同时尝试无数次的迭代,并可以减少因模具设计修改引起的前期成本。

IMG_267为终端产品增加功能性佛教 浮云花纹 分割线

通常,金属3D打印的特殊冶金方式能够改善金属微观组织,产生完全致密的打印部件。与那些锻造或铸造的零件相比,其机械和物理性能一样或更好。

增材制造为工程师改进模具的设计带来了无限的选择。当传统工艺制造的模具由几个子部件组成时,3D打印可以一体化设计,减少零部件数量,从而简化模具组装过程,减少模具公差,提高制造精度。

IMG_269解放创造力,实现定制化佛教 浮云花纹 分割线

3D打印是解放创造力的好手,设计师们不用再受制造工艺、生产周期所限,而限制自己的想象力。这一特点在模具行业也颇具优势。异形水路就是很好的例子。

同时,3D打印模具也非常利于定制化生产,比如医疗设备和医疗行业。它能够为外科医生提供3D打印的个性化器械,如外科手术导板和工具,使他们能够改善手术效果,减少手术时间。

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随着3D打印行业的快速发展,不少人担忧它将直接取代模具制造业。不过,也有业内人士表示,在3D打印尚处于初步阶段,对于压铸模和压铸件的模具制造企业来说,目前仍然是机遇,不是威胁。

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一个主要原因是,目前的3D打印并不适合批量生产。制造时间上,虽然传统模具制造前期准备较多,但一旦万事俱备,仅需几秒钟即可生产出一个产品。平均下来,比逐层打印的3D打印要快得多。成本上,3D打印生产单件模型的成本和生产上万件模具的成本基本相似,且传统模具制造企业一旦规模化生产,就能显现出优势。综合来看,现阶段3D打印很难在批量化生产环节中取代模具制造业,而应该是通过提升模具性能,加速模具制造业的发展。

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小编认为,3D打印与模具制造业,虽然存在相似性,但未必一定是生死存亡的关系。正如同锻造与铸造,并不因为后者的出现而代替前者。3D打印也是一样。这项技术的存在是为了解决传统模具制造行业的一些瓶颈问题,并且推动模具制造应用于生产附加值高、精密制造的产品,如航空航天器械和医疗器械,从而实现整个产业的转型升级而言大有裨益。

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随着3D打印行业的快速发展,不少人担忧它将直接取代模具制造业。不过,也有业内人士表示,在3D打印尚处于初步阶段,对于压铸模和压铸件的模具制造企业来说,目前仍然是机遇,不是威胁。

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一个主要原因是,目前的3D打印并不适合批量生产。制造时间上,虽然传统模具制造前期准备较多,但一旦万事俱备,仅需几秒钟即可生产出一个产品。平均下来,比逐层打印的3D打印要快得多。成本上,3D打印生产单件模型的成本和生产上万件模具的成本基本相似,且传统模具制造企业一旦规模化生产,就能显现出优势。综合来看,现阶段3D打印很难在批量化生产环节中取代模具制造业,而应该是通过提升模具性能,加速模具制造业的发展。

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小编认为,3D打印与模具制造业,虽然存在相似性,但未必一定是生死存亡的关系。正如同锻造与铸造,并不因为后者的出现而代替前者。3D打印也是一样。这项技术的存在是为了解决传统模具制造行业的一些瓶颈问题,并且推动模具制造应用于生产附加值高、精密制造的产品,如航空航天器械和医疗器械,从而实现整个产业的转型升级而言大有裨益。

 

2018年5月23日 10:00
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