3D打印与传统模具制造

文章来源:MM《现代制造》 发布时间:2019-06-20
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业内专家表示,尽管3D打印技术具有生产周期短、原料便捷、制品压力均匀等众多优点,但是3D打印技术并不能完全取代传统的模具制造方法。

作为工业之母的模具制造行业,是工业发展必不可少的基础行业。近年来,模具市场一直在技术上不断突破,模具行业也有了非常巨大的转变,现在的模具需要结合多种技术,向智能化、网络化转型。

近年来,随着工业4.0的发展,中国制造业从“制造”向“智造”方向的发展越来越迅速,3D打印技术也已在中国制造业中得到了广泛应用,3D打印机可模具设计和制造提供高效、低成本的支持。随着3D打印技术的迅猛发展,在部分领域,已逐渐颠覆模具技术,与之形成直接竞争关系。

业内专家表示,尽管3D打印技术具有生产周期短、原料便捷、制品压力均匀等众多优点,但是3D打印技术并不能完全取代传统的模具制造方法。3D打印技术在生产制造过程中还存在一些问题,例如,3D打印技术是逐层加工得到产品,这虽然会缩短模具生产周期,但同时也会导致模具表面具有台阶纹效应。直接打印的模具也存在类似问题,后期需要机械加工或者喷砂来消除这些细小的、齿状的边缘。为保证材料流动性能良好,注塑模具需要加热到非常高的温度。铝模和钢模通常经历500F(260℃)甚至更高温度环境,尤其在加工高温塑料,如PEEK和PEI材料时。用金属材质模具生产几千个零件很容易,在最终量产模具出来前也可作为过渡模具使用。而使用3D打印技术制造的模具材料一般是光敏或者热固性树脂,它们通过紫外光或者激光固化。尽管这些塑料模具比较硬,但是在注塑的热循环条件下损毁迅速。事实上,在温和环境下3D打印模具通常在使用100次以内会失效,高温塑料比如聚乙烯和或苯乙烯。对玻璃填充聚碳酸酯和耐高温塑料,甚至只能生产几个零件。

根据中国模具工业协会的统计,中国、美国、日本、德国、韩国、意大利六国为全球主要的注塑模具和冲压模具生产国,其中,中国的模具产值为世界之最。根据国际模协秘书长罗百辉公布数据显示,2008-2018年全球模具行业处于稳步上升阶段,到2018年,市场规模已达到1.8万亿元。随着“美国再工业化”、“德国工业4.0”、“日本工业4.0”等各国工业升级战略的实施,可以预见,世界模具行业必将继续保持其良好的发展态势。

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