3D打印助力模具開發

江門市新會區會城邦諾模具加工部設計部經理 柯秉光

隨著德國工業4.0的推出，智能制造、3D打印及數字化工廠等各種前沿科技不斷發展，一股高科技、智能化制造浪潮正席卷全球。模具行業作為工業生產的一個重要組成部分，在這股浪潮的不斷沖擊下，正煥發出勃勃生機。

在模具開發流程中，產品設計的環節十分重要，一款設計優秀的產品應在確保外觀優美、結構合理簡單的前提下，能簡化模具結構，降低模具生產成本，提高模具的使用壽命。

一個好的設計就是成功的開始，但隨著產品推陳出新速度的不斷加快，產品的開發周期被不斷壓縮，因此運用前沿科技助力 模具前期開發勢在必行。下面以某品牌不銹鋼鍋手柄的開發為例，簡述3D打印技術輔助產品開發。

鍋柄的諸多檢驗標準中，產品重量與手感（手握鍋柄的舒適度）是兩個基本卻又此消彼長的指標。小巧輕薄的鍋柄往往犧牲了手感與造型；滿足手感與造型的設計，又有可能使鍋柄過重，導致鍋因重心偏移而翻倒。借助工業3D設計軟件，可以通過對重心進行分析從而解決因鍋柄過重導致鍋翻倒的問題，而鍋柄手感問題通常借助手板評估來解決。首先用CNC將原始方案鍋柄加工出來交給客戶，客戶對其進行評估并反饋修改方案，然后加工修正后的鍋柄樣板交給客戶再評估，如此反復多次直至產品定案后再制作模具。

如今我們引入了3D打印技術，這個流程變得更直觀高效：首先將原始手板方案的3D模型通過網絡發送給客戶，客戶隨即用桌面級3D打印機將模型打印出來；接著雙方通過網絡視頻會議直接對產品進行設計探討并制定修改方案；然后將修改后的3D模型回傳給客戶，再進行新方案的打印與視頻會議評估，直至產品定案后再制作模具。對于這類僅對外觀進行評估的設計，借助桌面級3D打印機，用PLA材料打印出內部鏤空的產品，可免除高昂的CNC手板加工費及其產生的物流費用與時間。借助網絡視頻進行設計，打破了地域的限制，讓整個技術探討流程直觀便捷。

隨著技術的不斷革新日臻完善，3D打印將廣泛應用于模具的制作環節。比如產品表面凹陷的藝術裝飾花紋，3D打印可取代傳統的模腔整體電火花加工或化學腐蝕加工。對于精密模具的損耗修復，3D打印可在一定程度上代替電刷鍍與激光燒焊。

展望未來，高科技智能化浪潮勢必將模具行業推上一個新的高度。