打印模具鑲件，隨形冷卻水路

一、增材制造的優(yōu)勢( 與傳統(tǒng)的模具加工制造過程相比較)

1、無限制的設計

復雜性

隨形冷卻/ 加熱

減少后處理加工時間( 打火花)

質(zhì)量更輕

專注于降低工件制造時間

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2、更低的成本

技術(shù)性能

更高的生產(chǎn)力

更好的產(chǎn)品質(zhì)量

更低的產(chǎn)品單價

模具鑲件

10% 的模具成本可以提升

25% 甚至更高的模具性能

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3、定制化的加工流程

隨形冷卻設計

軟件模擬驗證隨形冷卻效果

材料

模具鋼

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4、更短的制造時間

鑲件價格便捷

沒有交期限制，模具鋼粉末可以庫存

減少試模時間

以設計主導加工，減少設備準備和調(diào)整時間

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二、隨形冷卻鑲件圖

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三、增材制造在模具行業(yè)的應用隨形冷卻水路設計的優(yōu)越性：節(jié)約成本，降低周期，提升質(zhì)量，減少產(chǎn)品報廢

1、注塑模具

●針對熱塑性，彈性體等塑膠原料

●3D金屬打印通過隨形冷卻設計能夠更加有效并快速的進行散熱

●效果：顯著降低產(chǎn)品周期，提升產(chǎn)品品質(zhì)

2、特殊應用案例

●特別適合于需要修補的模具鑲件，吹塑等

●適用于局部損壞需要修補的鑲件而無須整件替換

●節(jié)約成本并縮短制造周期（修復加工過程）

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3、壓鑄模具

●鋁，鋅

●通過設計隨形冷卻水路從而降低產(chǎn)品周期以提升生產(chǎn)效率

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4、快速成型

●生產(chǎn)模，實驗模與傳統(tǒng)鑲件加工相比可以大大降低制造周期

●3D 金屬打印所需制造時間更短，并能提升產(chǎn)品質(zhì)量，從而相應降低產(chǎn)品成本

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四、與標準模具鋼材相比，EOS 模具鋼是性能非常優(yōu)越

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五、案例分析

案例分析1

方案

. 嫁接設計，單型腔

. 3D金屬打印模具鑲件設計

隨形冷卻水路

. 硬度: 52-54 HRC

. 表面處理：高拋光

. 制造時間：35 小時

效果

. 降低報廢率

. 改善產(chǎn)品變形

. 產(chǎn)品周期從24 秒降低到13.8 秒，降低42.5%

案例分析2  3D金屬打印改善產(chǎn)品品質(zhì)并且降低產(chǎn)品周期

方案

. 設計隨形冷卻水路

. 嫁接結(jié)構(gòu)

下部基座由CNC 加工

上部結(jié)構(gòu)由3D 金屬打印

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. 材料: EOS 模具鋼 MS1

. 制造時間:

CNC 鑼床加工: 5 小時

3D 金屬打印: 25 小時

后加工處理: 5 小時

效果

. 產(chǎn)品減少變形并有更好的結(jié)構(gòu)性能

. 更好的外觀表面效果

. 冷卻時間從56 秒降至35 秒 提升37 %

. 冷卻溫度從102° C 降至 82° C

. 溫度梯度從80° C 降低至 30° C

. 生產(chǎn)效率從每分鐘1 件提升到每分鐘2 件

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六、我們能什么呢?

應用直接金屬激光燒結(jié)技術(shù)取決于 :

● 幾何形狀的因素比如外形的復雜程度和尺寸要求

● 設計隨形冷卻的可能性和/ 或必要性

● 使用傳統(tǒng)加工方式不可能實現(xiàn)（比如修模vs 整套模重做）

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可以為客戶設計冷卻水路嗎？

● 當然可以。為了制造出有良好機械性能和冷卻體系的模具，應用直接金屬激光燒結(jié)設計是最佳的選擇

● 我們使用模擬軟件高精準的分析和計算產(chǎn)品的熱點區(qū)域和成型周期

● 我們能為客戶提供相應的培訓，以便客戶能更快的了解和正確應用直接金屬激光燒結(jié)設計

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加工精度能達到多少？

● 對于一些小的工件，可以做到 +/- 0.04 to 0.06mm

● 對于一些大的工件，可以做到尺寸精度要求的+/-0.2%

● 可以通過保留加工余量0.3 to 0.5mm 來補償拋光/ 精加工可以到什么程度？

● 可以達到 SPI A-3 或 A-2

● 要達到鏡面拋光會有些難度（跟傳統(tǒng)材料面臨的挑戰(zhàn)一樣），因為可能會含有氧化鈦

● 為了達到最好的拋光性能，我們建議在開始拋光之前先加工鑲件

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表面可以曬紋或涂層嗎？

● 可以，表面可以進行曬紋或者涂層

● 盡管材料是用激光燒結(jié)的，但金屬 粉末 MS1(DIN 1.2709) 經(jīng)過激光燒結(jié)后和傳統(tǒng)方式制造出的1.2709 鋼材在性能方面并沒有什么不同

● 在完成增材制造加工工序后，和傳統(tǒng)鋼材一樣，可以對其進行熱處理或涂層處理

● 如果溫度低于400 度時，建議使用涂層處理

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用MS1 材料打印的鑲件可以進行哪些后處理？

● 非常便于放電加工

● 非常便于涂層或氮化（建議鎳涂層或者PVD 涂層）

● 可以細致地拋光

● 可以激光燒焊

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七、總結(jié)

● 3D金屬打印可以為塑膠行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)提供更好解決方案：更優(yōu)良的產(chǎn)品品質(zhì)，更短的制造周期，更低的產(chǎn)品成本，可持續(xù)化的產(chǎn)品生產(chǎn)。

● 3D金屬打印可以為創(chuàng)新企業(yè)在全球化市場中提升競爭力 。

● 3D金屬打印建立了非常多元化的加工體系，是傳統(tǒng)CNC 和EDM 加工的良好補充。尤其針對一些結(jié)構(gòu)特別復雜而傳統(tǒng)加工難以實現(xiàn)的，注重產(chǎn)品周期和成本的模具提供了很好且快速的解決方案。在模具領(lǐng)域的應用也正在普遍化。

● 我們將持續(xù)為客戶提供最優(yōu)質(zhì)的3D 金屬方案服務，協(xié)助客戶在技術(shù)創(chuàng)新 領(lǐng)域中不斷取得拓展，提升企業(yè)業(yè)績。