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3D打印模具與金屬模具的優勢與劣勢

2019/5/6 18:01:26

1、表面質量:3D打印逐層加工得到零件,這會導致產品表面有臺階紋效應。直接打印的模具也存在類似問題,后期需要機加工或者噴砂來消除這些細小的、齒狀的邊緣。此外,小于1mm的孔必須鉆,更大的孔需要擴孔或者鉆孔,螺紋特征需要攻絲或者銑削。這些二次處理很大程度上削弱…

 1、表面質量:3D打印逐層加工得到零件,這會導致產品表面有臺階紋效應。直接打印的模具也存在類似問題,后期需


要機加工或者噴砂來消除這些細小的、齒狀的邊緣。此外,小于1mm的孔必須鉆,更大的孔需要擴孔或者鉆孔,螺紋特征需


要攻絲或者銑削。這些二次處理很大程度上削弱了3D打印模具的速度優勢。

 2、尺寸因素:如果你要設計滑板或者塑料工具箱,3D打印模具也許是毫無問題的。零件尺寸限制在10立方英寸(164立方


厘米),大致是柚子的尺寸。而且盡管當前的增材設備的精度很高,但是仍然沒法同加工中心和EDM設備比較。后者加工的


模腔精度通常達±0.003英寸(0.076 mm),零件體積高達59立方英寸,大致是3D打印零件體積的6倍。

  3、高溫環境:為保證材料流動性能良好,注塑模具需要加熱到非常高的溫度。鋁模和鋼模通常經歷500F(260℃)甚至


更高溫度環境,尤其在加工高溫塑料,如PEEK和PEI(Ultem)材料。用這些金屬模具生產幾千個零件很容易,在最終量產模


具出來前也可作為過渡模具使用。使用SLA或者相似3D打印工藝制造的模具材料一般是光敏或者熱固性樹脂,它們通過紫外


光或者激光固化。這些塑料模具盡管比較硬,但是在注塑的熱循環條件下損毀非常迅速。事實上,在溫和環境下3D打印模


具通常在使用100次以內會失效,高溫塑料比如聚乙烯和或苯乙烯。對玻璃填充聚碳酸酯和耐高溫塑料,甚至只能生產幾個


零件。

  4、比較成本:使用3D打印模具的一大原始是因為其成本低。生產級別機加工模具成本一般是20000美元甚至更多,意


味著同1000美元的打印模具是同類比較。但是這個類比并不公平,打印模具陳本的評估通常只考慮材料消耗,并沒有考慮


人工、裝配與安裝、噴射系統和五金器具。比如ProtoLabsd的鋁模具花費1500美元可以用于生產。如果需要生產更多零件?


采用3D打印模具,你每生產50-100個產品就需要重新打印、裝配機測試新的模具。另一方面,不考慮所使用的塑料,鋁模


具通常在生產10000個零件仍然服役良好。

  5、產品設計:傳統注塑模具制造的原則及實踐已經有超過一個世紀的歷史,行業對其研究比較透徹。3D打印模具卻非


常新。比如拔模斜角必須大于等于5度,以滿足大部分鋁模要求。塑料模具注塑塑料零件卻面臨挑戰,對塑料模具頂針的數


量與安裝位置需要額外小心。


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