3D打印l模兯业带来的“喜”与“忧?/span>
2016-9-7 来源:中国聚合物网 点击?/span>
关键词：(x)3D打印 模具行业
模具行业是一个跨度最大的行业Q它与制造业的各个领域都发生关系。在CC会(x)Q制造和模具是高度依存的Q无C品的部g都要通过模制(注射、吹塑和胶)或铸?熔模、翻砂和旋压)来制造。无Z么应用，刉模具都能在提高效率和利润的同时保证质量?br />
CNC加工是在刉模h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。而通过增材层制造制作模具也成?jin)一个更加具有吸引力的方法，特别是因为模具一般都属于批量生产而且形状都比较复杂，很适合3D打印来完成?br />
目前Q?D打印q泛应用于模型制作，手板和模具制作等领域。虽然贵为本世纪的前沿科技之一Q但其真实面临的困境不容觑。据业内分析Q?D打印目前在许多行业存在同L(fng)问题Q首先，3D打印的成本目前还比较?其次Q同样h(hun)位上Q?D打印Ҏ(gu)传统模型_ֺ要差很多。等?D打印成熟和普?qing)的时候，冲击才会(x)形成。除?jin)以上两大劣势?D打印的材料实C?jin)其它材?-哪怕是注塑Q的强度、韧性等性能。目前在应用斚wQ还是有很大的局限性?br />
那么模具刉能够从3D打印技术上得到什么好处吗?
其实模具刉的以下几个环节是能够用?D打印技术的Q?br />
(1)成型(吹塑、LSR、RTV、EPS、注塑、纸模兗可溶性模芯、玻璃钢模具{等)
(2)铸模(熔模、砂模、旋压等...)
(3)成型(热成型，金属液压成型{?..)
(4)机械加工、装配和(g)?固定夹具、移动夹兗模块化夹具{?..)
(5)机器人末端执行器(Ҏ(gu))
?D打印刉模h许多优点Q?br />
1)模具生周期~短
3D打印模具~短?jin)整个品开发周期，q成为驱动创新的源头。在以往Q由于考虑到还需要投入大量资金制造新的模P公司有时?x)选择推迟或放弃品的设计更新。通过降低模具的生产准备时_(d)以及(qing)使现有的设计工具能够快速更斎ͼ3D打印使企业能够承受得hh加频J的更换和改善。它能够使模兯计周期，跟得上品设计周期的步伐?br />
此外Q有的公司自己采购了(jin)3D打印讑֤以制造模Pq样p一步加快了(jin)产品开发的速度Q提高(sh)(jin)灉|?适应性。在战略上，它提升了(jin)供应铑ֱM防g长期限和开发停滞风险的能力Q比如从供应商那里获得不合适的模具?br />
2)刉成本降?br />
如果说当下金?D打印的成本要高(sh)传统的金属制造工艺的成本Q那么成本的削减在塑料制品领域更Ҏ(gu)实现?br />
金属3D打印的模具在一些小的、不q箋(hu)的系列终端品生产上hl济优势(因ؓ(f)q些产品的固定费用很难摊销)Q或者针Ҏ(gu)些特定的几何形状(专门?D打印优化?更有l济优势。尤其是当用的材料非常昂贵Q而传l的模具刉导致材料报废率很高的情况下3D打印h成本优势?br />
此外Q?D打印在几个小时内刉出_模具的能力也?x)对刉流E和利润产生U极的媄(jing)响。尤其是当生产停机和/或模具库存十分昂늚时候?br />
最后，有时l常?x)出现生产开始后q要修改模具的情c(din)?D打印的灵zL工程师能够同时尝试无数次的P代，q可以减因模具设计修改引v的前期成本?br />
3)模具设计的改qؓ(f)l端产品增加?jin)更多的功能性?br />
通常Q金?D打印的特D冶金方式能够改善金属微观结构ƈ能生完全致密的打印部gQ与那些锻造或铔R的材料(取决于热处理和测试方?相比其机械和物理性能一h更好。增材制造ؓ(f)工程师带来了(jin)无限的选择以改q模L(fng)设计。当目标部g由几个子部gl成Ӟ3D打印h整合设计Qƈ减少雉件数量的能力。这样就化了(jin)产品l装q程Qƈ减少?jin)公差?br />
此外Q它能够整合复杂的品功能，佉K功能性的l端产品刉速度更快、品d~陷更少。例如，注塑件的M质量要受到注入材料和经工装夹具的冷却流体之间热传递状늚影响。如果用传统技术来刉的话，引导冷却材料的通道通常是直的，从而在模制部g中生较慢的和不均匀的冷却效果?br />
?D打印可以实现L形状的冷却通道Q以保实现随Ş的冷_(d)更加优化且均匀Q最l导致更高质量的零g和较低的废品率。此外，更快的除热显著减了(jin)注塑的周期，因ؓ(f)一般来说冷却时间最高可占整个注塑周期的70%?br />
4)优化工具更符合h体工学和提升最低性能
3D打印降低?jin)验证新工?它能够解军_刉过E中未能满的需?的门槛，从而能够在刉中投入更多Ud夹具和固定夹兗传l上Q由于重新设计和刉它们需要相当的费用和精力，所以工L(fng)设计和相应的装置L可能地使用更长的时间。随着3D打印技术的应用Q企业可以随时对M工具q行LQ而不仅限于那些已l报废和不符合要求的工具?br />
׃需要很的旉和初始成本，3D打印使得对工兯行优化以获得更好的边际性能变得更加l济。于是技术h员可以在设计的时候更多地考虑Z工学Q以提高其操作舒适性、减处理时_(d)以及(qing)更加方便易用易于储存。虽然这样做有可能只是减了(jin)几秒钟的装配操作旉Q但是架不住U少成多。此外优化工兯计，也可以减零件的废品率?br />
5)定制模具帮助实现最l品的定制?br />
更短的生产周期、制造更为复杂几何Ş状、以?qing)降低最l制造成本的能力Q得企业能够制造大量的个性化工具来支持定刉件的刉?D打印模具非常利于定制化生产，比如ȝ讑֤和医疗行业。它能够为外U医生提?D打印的个性化器械Q如外科手术导板和工P使他们能够改善手术效果，减少手术旉?br />
那么3D打印?x)取代模具制造业?
据前M业研I发布的?015-2020q中?D打印产业?jng)场需求与投资潜力分析报告》，2010q时全球3D打印产业的市(jng)模接q?3.25亿美元，2011q这一数字增长?7.14亿美元，但到2013q这一数字直接飙升?0亿美元，同比2012q的22.04亿上涨了(jin)81.49%?br />
面对3D打印行业发展势Q不h担忧3D打印直接取代模具制造业?br />
相比?D打印来说Q模具制造的工艺程需要经q审图、模架加工、模芯加工、电(sh)极加工、模具零件加工、检验装备、飞模之后才能进行生产，工艺程要复杂的多。?D打印l过建模软g建模后，再截䏀切片”给打印取横截图信息卛_q行打印生?br />
不过也有业内人士表示Q在3D打印出于初步阶D，对于压铸模和压铸件的模具企业来说Q尚未构成威胁。前M业研I分析师孙L(fng)认ؓ(f)Q目前的3D打印技术ƈ不适合扚w生Q?D打印生单g模型的成本和生上万件模L(fng)成本基本怼Q而传l模具制造企业一旦规模化生Q就能显现出优势?br />
而且模具刉企业的生旉要比3D打印的生产时间要得多。尽模L(fng)产的前期准备比较多，但一旦万事俱备，仅需几秒钟就可以生Z个品，但现阶段?D打印机却需?个小时乃x(chng)长的旉才能生Z件品。所以，现阶D?D打印很难在批量化生环节中取代模具制造业?br />
不少企业家对?D打印替代模具刉业的问题看得更Z观，虽然二者存在相似性，但未必一定是生死存(sh)的关pR未?D打印技术成熟，反而可以ؓ(f)模具刉企业所用，企业利用3D打印技术生产低效益的品，而将模具刉技术用于生产附加值高、精密制造的产品Q比如航I天器械和ȝ器械Q从而实现整个业的转型升?br />
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