快速成型技術在模具制造中的應用技術

吳博

摘 要：隨著社會的不斷發展，越來越多的技術被挖掘出來，快速成型技術也是其中一種。快速成型技術是一種發展比較快的新興成型技術，如今已經得到了世界較大的關注，它可以彌補一些傳統制造技術不能完成的缺陷，使得模具制造行業經歷了一場改革，從而真正地走向世界。本文就以快速成型技術的特點展開分析，并且對模具制造中使用進的快速成型技術的應用技術進行論述，供參考。

關鍵詞：快速成型技術；模具制造；應用技術

引言：快速成型技術的發展給模具制造行業帶來了很大的改變，在模具制造當中使用進快速成型技術可以使得模具制造更有質量保證，并且也可以增加產量，對于模具制造行業來說快速成型技術的出現無非不是一種象征性的代表，它不僅是體現出了模具制造行業的應用技術，更是推動著我國新興成型技術的發展。

1.快速成型技術的特點

快速成型技術制造原型的材料是沒有限制的，各種金屬和非金屬的材料都可以使用，這就在很大程度上降低了制造標準，但是有一點要注意的是雖然材料是沒有限制的，但是對于制造工藝來說要求是非常嚴格的，因此也意味著模具制造技術需要引入進一些技術型人才。其次快速成型技術的原型復制性相對來說比較高，不止是復制性，包括互換性也很高，制造的工藝和制造原型之間的幾何形狀是沒有關系的，這就使得在加工復雜曲面的時候更加地優越，雖然制造工藝沒有想象中那么復雜，但是仍然對于市場需求來說必須掌握其中的制造工藝技巧，才能保證模具制造出來是符合大眾審美的。另外，快速成型技術的加工周期比較短，這也是其一個比較顯著的特點，在周期短的基礎上再加上投資成本低，自然就深得了很多行業的青睞，快速成型技術所投入的資金和產品的復雜程度是沒有關系的，一般情況下投入的制造費用減少百分之五十的話，那么加工的周期就會節約百分之七十以上。快速成型技術的應用技術比較齊全，這在很大程度上使得被制造方提高了生產產量，并且引入進快速成型技術之后實現了設計制造技術的一體化，在給制造商帶來經濟效益的同時，也推動了我國快速成型技術的改革。

2.快速成型技術在模具制造中的應用技術

2.1快速成型技術在模具制造當中分為直接制模技術和間接制模技術，直接制模技術首先是表現在SLS工藝制造金屬模具上。利用功率比較高的激光對金屬粉末進行燒結，等到金屬粉末燒結冷卻之后再進行層疊加工成型，成型之后的物體表面要進行全方位的打磨和精加工，等到這些步驟都完成之后就制作完一個模具了，被制造出來的模具可以當做壓鑄模和鍛模進行使用。其次是混合金屬粉末激光燒結成型技術，成型粉末是兩種金屬粉末的混合體，其中一種是熔點比較低的，主要是起到了粘結劑的作用。第三種成型法被稱為樹脂粉末激光燒結成型法，在國外一家專門研制快速成型技術的公司就對其做出了研究，通過利用激光進行模具的制造，并且在制作出來的模具當中注射進金屬材料的樹脂，進而來強化模具內部的結構，使得模具能夠承受注射時候的壓力和溫度等一系列的要求，最終制造出金屬模具。但是唯一有一點不足的就是這樣制造出來的模具是暫時性的，因此針對這一點可以利用LOM工藝制造金屬的模具，金屬模具的分層實體制造工藝全程采用的是金屬箔作為成型的材料，這樣的話可以直接制造出EPS的汽化模，甚至還可以進行批量的金屬鑄件的生產。

2.2其次是間接制模技術的應用。間接制模技術采用的是快速成型技術，通過將鑄造的方法、金屬噴涂制模、硅橡膠以及粉末燒結等技術間接性的制造出模具，間接性模具技術要比直接制模技術要快一些。間接制模技術是利用快速原型制造技術進行模具的制作的，先從模芯做起，之后再用這個模芯復制在硬的模具上，這個步驟可以使用鑄造模具或者噴涂金屬的方法進行。之后對于已經快速成型的原型表面進行比較特殊的處理，被處理之后的原型就可以代替木模了，這樣一來就可以直接制造出石膏型和陶瓷型，或者是通過硅橡膠進行轉換直接成為石膏型和陶瓷型，然后再從兩者逐漸澆注出金屬的模具。如果只是制作簡易模具或者試生產的產品就可以采用鋼鐵材料進行制造，這樣可以節約很大的成本，這樣的模具一般都是先用快速成型技術制作的零件原型，之后再按照原型進行打造硅橡膠模具和金屬樹脂模具以及石膏模具。要么就是先對快速成型的原型進行表面的處理，然后采用金屬噴鍍的方法或者物理蒸發沉積法給其鑲嵌上一層熔點比較低的合金來制作模具。用原型作為樣本，可以利用一些具有硫化性的有機硅橡膠進行澆注成為硅橡膠模具，就是人們口中所說的軟模，硅橡膠本身的彈性和柔軟度就比較好，一些結構比較復雜花紋又比較細致的模具澆注完畢之后就可以直接取出來了，這一點相對于其他材料來說就有著比較特別的地方。在原型制造完成之后，同樣要對表面進行處理，處理之后的原型看起來才比較精細，在原型的表面還要涂一層比較薄的脫模劑，在抽真空裝置當中可以去除掉硅橡膠混合體中的氣泡，使得原型更加的精美有價值，如果發現模具上面有缺陷或者不完整，就可以用調配出的新硅橡膠進行修補。當硅橡膠制作模具成功之后，要在模具當中注射進雙組分的聚氨酯，等到聚氨酯在模具內部凝固之后模具的整體制作就完成了。在進行聚氨酯的注射的時候要注意其比例，必須要讓聚氨酯的零件力學性接近ABS或者PP。

結束語：社會正在一天天步入新的時代，制造工藝技術在這種形勢之中也更應該進行改革，必須跟上時代的步伐才能夠得以發展。快速成型技術在模具制造當中起到了非常重要的作用，它能夠使得模具制造更加的有保證性，又是因為快速成型技術的特點和傳統制造技術相比要獨特很多，因此受到了模具制造行業的大量使用。按照目前的趨勢來看，快速成型技術在將來一定會得到更好的發展途徑，并且會不斷地帶動著我國新興成型技術和模具制造行業的進步。

參考文獻

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（作者單位：湖北工程職業學院）