3d打印技術(shù)對(duì)模具制造技術(shù)的影響

摘 要：隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)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(xué)技術(shù)在模具制造中得以應(yīng)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(shí)際情況而言，3d打印技術(shù)對(duì)于模具制造技術(shù)產(chǎn)生了較大的影響，它需要相關(guān)工作人員對(duì)于3d打印技術(shù)有充分認(rèn)識(shí)，能準(zhǔn)確把握其打印工藝流程，在此基礎(chǔ)上以實(shí)現(xiàn)3d打印技術(shù)在模具制造技術(shù)中的更理想的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：模具制造技術(shù);3d打印技術(shù);影響

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

3d打印技術(shù)目前屬于一種現(xiàn)代化新型技術(shù)，在很多專業(yè)及領(lǐng)域內(nèi)均有著十分廣泛的應(yīng)用，并且也表現(xiàn)出十分明顯的優(yōu)勢(shì)，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(shù)的廣泛應(yīng)用使得模具制造技術(shù)受到較大程度的影響，它使模具制造技術(shù)水平實(shí)現(xiàn)了有效的提升，同時(shí)也對(duì)其提出了更高的要求。本文主要就3d打印技術(shù)對(duì)模具制造技術(shù)的影響進(jìn)行了分析，從而更好認(rèn)識(shí)3d打印技術(shù)的價(jià)值，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)其更好的應(yīng)用。

1 3d打印技術(shù)概述

依據(jù)目前3d打印技術(shù)的實(shí)際應(yīng)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(shù)、光固化成型技術(shù)以及選擇性金屬燒結(jié)成型技術(shù)，這些技術(shù)的工作原理類似于噴墨打印機(jī)，兩者之間存在的區(qū)別及差異主要就是在噴墨打印機(jī)的實(shí)際應(yīng)用過程中，其將墨水作為應(yīng)用材料，所得到的產(chǎn)品屬于二維產(chǎn)品，而在3d打印技術(shù)實(shí)際應(yīng)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(shù)中，應(yīng)用較為廣泛的是熔融快速沉積成型術(shù)，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(jié)以形成所需工件的一門技術(shù)。光固化成型術(shù)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(biāo)產(chǎn)品固化成型，這種方法可打印出結(jié)構(gòu)復(fù)雜且具有較高精度要求的相關(guān)機(jī)械器件。對(duì)于選擇性技術(shù)燒結(jié)成型技術(shù)，其工作原理主要是將金屬粉末或者陶瓷粉末等相關(guān)粉末性材料鋪設(shè)在工作平面上，利用激光照射使粉末材料粘結(jié)形成目標(biāo)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(shù)對(duì)模具制造技術(shù)的影響

2.1 3d打印技術(shù)可使生產(chǎn)周期得以縮短

在3d打印技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用過程中，其需要使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行三維設(shè)計(jì)，并且要根據(jù)實(shí)際的產(chǎn)品建立相應(yīng)的立體模型進(jìn)行3d打印。在這一過程的實(shí)際實(shí)現(xiàn)中，3d打印技術(shù)的應(yīng)用所表現(xiàn)出的優(yōu)點(diǎn)就是快速、準(zhǔn)確，并且能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化，可使生產(chǎn)效率實(shí)現(xiàn)有效提升，這樣一來，在產(chǎn)品實(shí)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(shù)的合理的應(yīng)用，對(duì)于模具設(shè)計(jì)者只需要數(shù)個(gè)小時(shí)時(shí)間便能夠?qū)⑵渫瓿桑墒鼓＞咧圃煊梢酝钠矫鎴D轉(zhuǎn)變成為三維實(shí)體，使模具制造實(shí)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(shí)間投入，而為能夠使后期模具的生產(chǎn)質(zhì)量得到較好的保障，在對(duì)模具產(chǎn)品實(shí)行設(shè)計(jì)中需要工作人員實(shí)行較嚴(yán)格計(jì)算以及討論，若有質(zhì)量問題發(fā)生，整個(gè)方案都要作廢重新進(jìn)行設(shè)計(jì)生產(chǎn)，因而其生產(chǎn)周期也就比較長(zhǎng)，而3d打印技術(shù)的應(yīng)用能夠使模具生產(chǎn)真正實(shí)現(xiàn)更新，對(duì)于模具生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有很大的促進(jìn)作用。

2.2 3d打印技術(shù)可使生產(chǎn)成本降低

在模具制造及實(shí)際生產(chǎn)中，對(duì)于3d打印技術(shù)的應(yīng)用，雖然在前期設(shè)備購(gòu)置過程中需要花費(fèi)的一定的成本，然而在后期實(shí)際生產(chǎn)中得到的效益能夠大大降低成本投入的影響。對(duì)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(shí)際生產(chǎn)制造過程中若選擇傳統(tǒng)方法，一旦有技術(shù)方面的問題出現(xiàn)，則會(huì)導(dǎo)致整個(gè)生產(chǎn)無法進(jìn)行，則在實(shí)際生產(chǎn)過程中所使用的有關(guān)材料也就會(huì)成為廢品，從而導(dǎo)致加工成本增加。而對(duì)于3d打印技術(shù)，其應(yīng)用比較靈活，在實(shí)際的模具設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)中所花費(fèi)的成本，可使模具制造生產(chǎn)中所產(chǎn)生的材料耗費(fèi)量得到有效控制，從而有效保證生產(chǎn)成本降低，以實(shí)現(xiàn)更理想的模具生產(chǎn)。

2.3 3d打印技術(shù)可使模具產(chǎn)品更豐富

在模具實(shí)際生產(chǎn)制造過程中和3d打印技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛的情況下，對(duì)于任何的三維圖形，通過應(yīng)用計(jì)算機(jī)繪圖軟件，均能夠使其轉(zhuǎn)變成為三維實(shí)體產(chǎn)品，并且在該過程中不需使用機(jī)床、刀具及夾具等相關(guān)設(shè)備。另外，在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷快速發(fā)展的背景下，相關(guān)的材料種類也越來越豐富，在這種形勢(shì)下3d打印技術(shù)也表現(xiàn)出多元化發(fā)展趨勢(shì)，不但能夠使3d打印技術(shù)水平實(shí)現(xiàn)有效提升，并且對(duì)于模具制造行業(yè)的更好發(fā)展能夠起到較好的促進(jìn)作用。

3 模具制造中3d打印技術(shù)的具體應(yīng)用

在模具生產(chǎn)過程中，對(duì)于3d打印技術(shù)的應(yīng)用，其依據(jù)的主要就是逆向工程思維，對(duì)于生產(chǎn)精度及產(chǎn)品形狀的復(fù)雜程度，均有著較高的要求，這一技術(shù)的應(yīng)用能夠使實(shí)際加工中所產(chǎn)生的母模問題實(shí)現(xiàn)有效解決，可使模板設(shè)計(jì)中的生產(chǎn)周期及精力得以減少。在3d打印技術(shù)的應(yīng)用中，其整個(gè)工作過程主要包括以下三個(gè)方面內(nèi)容：首先就是進(jìn)行3d建模，所得到的模型質(zhì)量會(huì)直接影響后期產(chǎn)品的批量生產(chǎn)，通過3d建模軟件的應(yīng)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(jìn)行模型切片分層，利用3d打印機(jī)切片分層軟件，可實(shí)現(xiàn)3d模型的分層，每層中均能夠?qū)Ξa(chǎn)品信息數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，層數(shù)與產(chǎn)品精度成正比，但對(duì)打印速度會(huì)產(chǎn)生一定影響;最后就是依據(jù)相關(guān)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行打印，通過以上工作流程可完成模具相關(guān)產(chǎn)品的打印，如復(fù)雜的型芯、型腔等。

4 結(jié)語

在目前的模具制造生產(chǎn)中，3d打印技術(shù)有著越來越廣泛的應(yīng)用，并且在實(shí)際應(yīng)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(zhì)量方面具有重要作用。相關(guān)工作人員需要清楚認(rèn)識(shí)該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)及實(shí)際應(yīng)用，從而利用該技術(shù)更好進(jìn)地行模具生產(chǎn)制造。

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作者簡(jiǎn)介：周長(zhǎng)秀（1984-），女，山東鄒城人，研究生，教師，研究方向：模具設(shè)計(jì)與制造。