3D打印技术在模具制造中的应用研究

吴博

【摘 要】 3D打印技术诞生于上世纪。它是一种快速成型的打印技术，与普通打印原理相同，运用的粘合材料逐层打印而成。3D打印技术虽还未得到广泛的推广，但也代表着未来科学领域发展的方向，且已经在很多领域有了一些应用，模具制造就是3D打印的应用之一。本文将分析3D打印技术的基本原理，再探讨3D打印技术在模具制造中的应用，希望帮助大家了解3D打印技术。

【关键词】 3D打印技术 模具制造 制造能力

引言：近年来，中国的模具制造程度取得了很大的进步。塑料模具在模具制造中占有很大的比重。模具是产品工艺中的基础设备，在一些电子、家用电器、小零件等的制造中，很多都是运用模型来完成制造的。而最初模具的形式与成品的好坏有着直接的关联。而现代生产加工都依赖于机械化的操作，因此模具的制造对于整个工艺品的生产完成十分重要。3D打印技术以其独特的优势在模具制造中逐渐运用起来，大大提高了模具制造的能力。

1. 3D打印技术的概况

科技水平的提高带来了很多的新技术。3D打印技术在近些年得到了快速的发展。许多制造业也都引进3D打印来提升制造的效率。3D打印技术综合了现代的发展技术，能够打印出更多人工所不能完成的产品模具。它是将人们构想的产品真实的打印出来，现有的3D打印已经能够打印出很多日常用品，为制造工业的发展带来了福音。3D打印技术是通过数据建模，然后将绘制的样式上传到3D打印机，通过粘合材料将样式打印出来。打印的材料有别于传统打印，是3D打印技术的核心技术。随着3D打印技术在各领域的探索尝试，在一些领域取得了显著的成果。3D打印技术的打印较快，打印的准确精密程度是手工制造所不能比拟的。3D打印只需要在电脑上去完成产品的构图设想到加工过程。因此节省了很多的生产加工时间，也使得产品生产更加精密和快速。

2. 傳统模具制造生产技术的缺陷

我国工业化进程的加快，制造业在我国工业的发展中取得了很大的进步。但就现阶段的制造业水平而言，制造总体技术与国际先进制造技术有一定的差距。就我国的模具制造业而言，存在着一些技术上的缺陷。模具可重复使用率不高。模具制造的生产有很多材料组成。使用模具的材料直接影响模具的使用效果和使用期限。我国现阶段的模具制品多是在工业化发展初期制造的，模具的种类较少、模具的整体功能不齐全，这也影响了模具的可重复使用效率。且我国的模具生产所用的材料还是传统意义的材料，样式简单、不能满足现有高精产品制造的需要了。加上传统的模具生产技术水平有限，制造的模具与实际需求的偏差很大，造成了很多材料的浪费，可使用率比较低，也影响了整个模具制造的市场。

3. 3D打印技术在模具制造中的应用分析

3.1 提高模具制造生产的效率

3D打印在模具市场的应用，使得模具的设计、加工、成型、到用于机械化成批生产可以快速的执行起来。3D打印技术是将模具的最初绘制能通过3D打印机真实的打印出来，其中不需要考虑一些模具成型难的问题，只需要在电脑上设计好模具产品的形成过程，打印机就可以组成的在粘合材料上打印出来。从而将模具的设计到成品出型的时间大大缩短，提高了模具制造生产的效率。模具的设计是需要根据应用产品的样式来设计的。传统的模具生产制造的模具只是使用简单的样式，但市场的发展，需要不同样式的产品。3D打印的模具能根据市场的需求做出设计上的改变，进而打印出不同的模具产品，更加符合现代市场的多样化要求。而模具生产的周长时期的缩短，有利于制造企业在市场上快速的占领发展先机；使用3D打印技术也是推广现代技术的方式，有利于模具制造的快速更新，采用新的科学技术，节省了模具生产的时间成本，有利于制造企业提高工作效率。

3.2 降低成本支出，扩大经济效益

伴随着我国对于新兴技术的重视和提高。3D打印技术在我国市场前景广阔。市场上模具制造产业就看重3D打印技术在模具生产制造的优势。将3D打印技术逐渐在模具生产中推广起来。在各大制造企业的模具制造生产技术大同小异时，降低成本就意味着企业利润的增加。而同样水平的模具生产，成本较低的企业就会更具市场竞争力。在取得市场的份额后，不断发展，经济效益得以扩大。成本控制是贯穿于整个制造产品的始末，是对模具生产材料、全部技术人员、全模具生产过程的成本控制。3D打印技术能够将一些模具的零部件打印出来，对于一些手工难以完成的模具样式打印出来。相比较于传统模具生产的模具使用效率不高，3D打印的模具具有使用周期长，精密程度较高的特点。虽然在3D打印机中打印材料需要耗费一定的资金，但就模具生产制造的整体过程和长远来看，3D打印的模具更能减低成本支出，提高模具使用效率和模具质量水平，扩大了制造企业的经济效益。

3.3 提高整体模具制造业的水平

3D打印技术能够很好的运用材料的性质，使之打印的模具与材料设计的性能基本相同。同时3D打印能将绘制设计的模具产品完整的打印出来，减少了模具在后期的组装，也降低了组装中可能出现的错误。使得模具用于成批生产产品的精准性。此外，传统的模具生产需要考虑模具浇筑环节要受到外界环境和材料性质的影响而很难浇筑出原本所构想的模具样式，而3D打印技术却可以根据设计的任意形式来完成最初的构想。不需要考虑模具成型过程需要面临的困难。由于3D打印技术是真实的打印，能将人们对于产品制造的奇思妙想都真实的打印出来，大大丰富了产品的形式，提高了整个模具行业的制造水平。

结束语：3D打印技术是一种新型的打印技术，能够为模具制造带来新的改变和发展。相信在未来的发展中，很多领域都会引入3D打印技术，这将是技术的革命和创新。

参考文献

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