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关键词:3D打印模具   

分析3D打印制造模具的优点

2017-06-16    
  模具行业是一个跨度最大的行业,它与制造业的各个领域都发生关系。在现代社会,制造和模具是高度依存的,无数产品的部件都要通过模制(注射、吹塑和硅胶)或铸模(熔模、翻砂和旋压)来制造。无论什么应用,制造模具都能在提高效率和利润的同时保证质量。
  CNC加工是在制造模具时最常用的技术。虽然它能够提供高度可靠的结果,但同时也非常昂贵和费时。所以很多模具制造企业也开始寻找更加有效的替代方式。而通过增材层制造(ALM,即3D打印或增材制造)制作模具也就成了一个更加具有吸引力的方法,特别是因为模具一般都属于小批量生产而且形状都比较复杂,很适合3D打印来完成。
  如今,3D打印和各种打印材料(塑料、橡胶、复合材料、金属、蜡和砂)已经给许多行业,如汽车,航空航天,以及医疗保健和医疗等,带来了很大的便利,很多企业都在其供应链里集成了3D打印,这其中也包括模具制造。
  那么模具制造能够从3D打印技术上得到什么好处吗?
  其实模具制造的以下几个环节是能够用到3D打印技术的:
  成型(吹塑、LSR、RTV、EPS、注塑、纸浆模具、可溶性模芯、玻璃钢模具等等)铸模(熔模、砂模、旋压等...)成型(热成型,金属液压成型等...)机械加工、装配和检验(固定夹具、移动夹具、模块化夹具等...)
  机器人末端执行器(夹手)
  用3D打印制造模具有许多优点:
  1)模具生产周期缩短
  3D打印模具缩短了整个产品开发周期,并成为驱动创新的源头。在以往,由于考虑到还需要投入大量资金制造新的模具,公司有时会选择推迟或放弃产品的设计更新。通过降低模具的生产准备时间,以及使现有的设计工具能够快速更新,3D打印使企业能够承受得起模具更加频繁的更换和改善。它能够使模具设计周期,跟得上产品设计周期的步伐。
  此外,有的公司自己采购了3D打印设备以制造模具,这样就进一步加快了产品开发的速度,提高了灵活性/适应性。在战略上,它提升了供应链御防延长期限和开发停滞风险的能力,比如从供应商那里获得不合适的模具。
  2)制造成本降低
  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的成本,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(因为这些产品的固定费用很难摊销),或者针对某些特定的几何形状(专门为3D打印优化的)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。
  此外,3D打印在几个小时内制造出精确模具的能力也会对制造流程和利润产生积极的影响。尤其是当生产停机和/或模具库存十分昂贵的时候。
  最后,有时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。
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