3D打印技術在模具制造中的應用展望

林密

摘 要：3D打印技術是20世紀的末期才開始興起的，其在內容上屬于快速成型技術中的一種。隨著近幾年的發展，3D打印技術開始走進大眾生活，并在多個不同的領域中發揮作用。尤其是在模具制造中的應用非常廣泛。文中首先對3D打印技術的原理進行分析，然后提出其在模具制造中的應用，并展望其在未來的發展前景。

關鍵詞：3D打印；模具制造；應用前景

中圖分類號：TG76 文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2019.04.010

1 3D 技術的原理

就目前來說3D技術主要包括三種不同的類型，即光固化成型（SLA）、三維粉末粘結（3DP）、熔融沉積快速成型（FDM）。這三種類型在工作原理上與噴墨打印機的工作原理相似，但是其在使用的材料上有很大的不同，噴墨打印機采用的原材料是墨水，而3D打印機所采用的原材料則是蠟、黏結劑、樹脂等材料。

SLA所采用的原材料是光敏或者是激光性好的原材料，其能夠通過一層層的掃描之后形成固化，從而獲得所需要的成品。就目前來說我國對SLA技術的研究更為深入，因此其主要的應用在精度要求較高和成品結構較為復雜的元件中，從而實現對其進行精準打印。3DP技術在進行工作時首先會在工作面上鋪設一層粉末性的材料，再在噴嘴的作用下將黏合劑噴射到工作面上，然后將這些粉末性的材料粘結成型，最終在工作面上呈現產品的截面，以層層積累的方式打印出最終的成品。FDM在進行工作時是將一些具有熱熔性的材料進行熔化，然后在噴嘴的作用下將這些材料噴出，這樣所噴出的材料會沉積在已經固化好的材料上，進行層層材料的堆積，最終形成立體實物。

通過對以上三種不同的3D打印技術進行分析，我國目前最為常用的就是FDM（熔融沉積快速成型）技術，究其原因主要是由于該技術成本低、成型方式簡單易懂。

2 3D 打印技術在模具制造中的運用

3D打印技術在實際的運用過程中主要采用的是逆向思維對傳統模具進行加工，其可以解決加工過程中產生的母模的問題，因此具有非常大的應用優勢，在一般狀況下3D打印技術在模具制造中的應用步驟可以分為三步：

第一步，3D建模。利用UG、Pro/E等相關軟件的作用進行建模，此時需要對所建模型的尺寸、形狀等進行精確的控制，這樣才能夠保證打印出的成品質量。

第二步，模型分層。在打印機中具有自動分層的功能，其在具體的運行過程中可以根據模型沿著工作面的方向進行分層，而且每一層中都具有模型相關的數據信息。一般模型所分層的數量越多，代表著所打印的成品精度就會越高，打印出的產品質量也就越好，同時由于層數多，其打印的速度就會降低，打印的效率也會下降。

第三步，打印。在完成了以上操作之后，打印機就可以對其中某一個層次的二維數據信息進行讀取，數據信息的內容將打印材料進行堆疊，最終形成成品。

3 3D 打印技術的應用前景

3D打印技術能夠有效彌補傳統模具加工技術所存在的不足，因此在進行模具制造時可以在傳統加工工藝的基礎上采用3D打印技術，能夠在很大程度上提高整個模具制造的效率。比如說企業在進行新產品研發的過程中，為了對新產品進行檢驗，可以先利用3D打印技術的作用對產品進行樣本打印，然后對樣本的性能進行檢測、調整和修改。當所研發的產品性能完全符合生產要求之后，再利用傳統的模具制造方式進行大量產品的生產。這樣在很大程度上可以對樣本的調整流程進行簡化，從而加快產品研發的效率。此外，在進行3D打印技術研發的過程中要注重其與傳統制造方式之間的融合，這樣可以更為高效的生產出成品。

隨著3D打印技術在模具制造行業中的不斷應用，其在內容上相互的補充。相信在未來的發展中3D打印技術能夠有效的生產3成以上的工業產品。同時將3D打印技術與逆向工程測量聯系在一起，能夠促進該技術的不斷發展和更新，從而解決3D打印技術在實際應用過程中的難題。

4 結語

總之，隨著技術的不斷發展，3D打印技術將成為未來發展的一大趨勢，其在模具制造中能夠改變傳統模具制造工藝，從而提高企業加工效果。

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