關(guān)于模具采用3D打印隨形冷卻的價(jià)值，國(guó)內(nèi)已有非常多的討論和例證。較早研究和采用3D異形水路的大廠如格力、偉創(chuàng)力、公牛、歌爾等一般認(rèn)為：成功使用3D打印隨形冷卻通?？蓪⒚撃Ｖ芷诳s短20%-40%。一直以來(lái)由于設(shè)備成本高、經(jīng)驗(yàn)欠缺等原因，國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)模廠對(duì)隨形冷卻只是聽(tīng)過(guò)還未用過(guò)。

　　凱奔三維模具團(tuán)隊(duì)在金屬3D打印模具應(yīng)用領(lǐng)域已深耕6年，積累了非常多的寶貴經(jīng)驗(yàn)，以下整理出模具廠最常問(wèn)到的一些問(wèn)題，分享給大家：

　　13D打印模具用什么材料，和傳統(tǒng)模具鋼材性能相比如何？

　　目前注塑模用的金屬3D打印材料主要為Anco-X和UM300兩種，其中Anco-X為一種高性能馬氏體不銹鋼，具備較好的防腐蝕性能和優(yōu)異的拋光性能(A2-A1)，硬度可達(dá)48-50HRC，Anco-X適用于耐腐蝕材料及水路直徑小于3mm的模具應(yīng)用，如電子煙、化妝品包裝、醫(yī)療、TWS充電倉(cāng)等。

　　UM300熱處理后硬度更高，可達(dá)到50-52HRC，部分場(chǎng)合中也可用于壓鑄模具鑲件打印。

　　3D打印模具鋼材料和傳統(tǒng)鋼材的性能對(duì)比

　　關(guān)于金屬3D打印模具的壽命，會(huì)不會(huì)比傳統(tǒng)模具鋼更容易磨損，這個(gè)問(wèn)題基本上每個(gè)剛開(kāi)始用的客戶(hù)都會(huì)有疑慮。針對(duì)該問(wèn)題作者曾親身咨詢(xún)過(guò)國(guó)內(nèi)三位對(duì)3D打印模具非常有話語(yǔ)權(quán)的資深用戶(hù)，這三家自有SLM金屬3D打印設(shè)備且在模具應(yīng)用方面已探索多年。分別是：格力模具3D打印負(fù)責(zé)人(15年開(kāi)始用)、珠海偉創(chuàng)力模具部負(fù)責(zé)人(16年開(kāi)始用)以及長(zhǎng)安譽(yù)銘電業(yè)模具負(fù)責(zé)人(16年開(kāi)始用)。從這三位身上，作者得到的答復(fù)是一致的：金屬3D打印模具在設(shè)計(jì)合理和使用工況相同的情況下，和傳統(tǒng)同牌號(hào)模具鋼壽命差別不大。用業(yè)內(nèi)人士的講法是：懂用的人用的很爽，不懂用的仍然是很多懷疑。

　　2、金屬3D打印模具的精度怎么樣

　　金屬3D打印的模具工件實(shí)際是開(kāi)粗件，一般無(wú)法直接使用，用于模具需要再進(jìn)行二次精加工。初始打印的尺寸精度為±0.2mm，表面粗糙度為Ra8-12，通常打印時(shí)會(huì)預(yù)留0.8余量以便做二次精加工，精加工方法和傳統(tǒng)模具鋼無(wú)差別。

　　上圖為3D打印的模具鑲件，需要進(jìn)行而二次精加工

　　3、金屬3D打印模具的成本怎么計(jì)算

　　由于金屬3D打印設(shè)備、材料已經(jīng)國(guó)產(chǎn)化，最近幾年模具打印的成本出現(xiàn)大幅下降。比如格力、美的在17和19年采用的模具用進(jìn)口金屬3D設(shè)備購(gòu)置價(jià)格高達(dá)500w/臺(tái)，但到19年之后，格力、富士康等增購(gòu)的國(guó)產(chǎn)金屬設(shè)備成本已降低到100w；在國(guó)家的大力推動(dòng)之下，模具鋼粉末價(jià)格也從2015年的1500/kg以上降低至當(dāng)前不到300/kg。

　　電子煙模具入子隨形水路，可將注塑周期縮短高達(dá)50%

　　實(shí)際當(dāng)前采用3D打印模具的成本已經(jīng)非常低，打印會(huì)增加少量模具制造成本，但由于隨形冷卻可顯著縮短開(kāi)模周期(通常在20%-40%)，增加的成本在注塑階段很容易收回來(lái)。?模具打印的價(jià)格主要取決于打印體積，跟結(jié)構(gòu)、工時(shí)也會(huì)有關(guān)系，我們服務(wù)商會(huì)根據(jù)客戶(hù)的圖紙出方案報(bào)價(jià)。

　　4、3D打印模具加工的流程是怎么樣的，交期多久？

　　模具3D打印的流程如下：1、客戶(hù)提供3D圖檔，標(biāo)示膠位面，指定進(jìn)出水口位置或其他要求；2、服務(wù)商根據(jù)客戶(hù)的要求設(shè)計(jì)3D異形水路，出加工方案給客戶(hù)確認(rèn)；3、方案確認(rèn)后服務(wù)商開(kāi)始上機(jī)打?。?、打印完成后服務(wù)商做線切割將打印工件從設(shè)備中切下來(lái)；5、服務(wù)商做時(shí)效熱處理；6、尺寸、硬度和外觀檢測(cè)，發(fā)貨。通常3D打印模具的交期預(yù)留7-10天比較合適。

　　5、什么是嫁接打印？

　　目前金屬3D打印的效率還比較低，成本相比傳統(tǒng)加工方法高，在針對(duì)一些尺寸較大的模具工件打印時(shí)，底座的部分可采用傳統(tǒng)機(jī)加工，在機(jī)加工基座上面進(jìn)行嫁接打印，這樣可以顯著降低打印成本和縮短打印時(shí)間。采用嫁接打印時(shí)對(duì)基座的選材會(huì)有要求。

　　模具嫁接打印示意圖

　　6、水路堵塞怎么辦？

　　3D異形水路相比傳統(tǒng)水路，其線路不規(guī)則，一旦堵塞，清洗會(huì)變得困難，這就需要一定的預(yù)防措施。比如加濾網(wǎng)、使用雙循環(huán)水路的純水模溫機(jī)，或者采用模具水路清洗機(jī)定期對(duì)水路清洗的方法。由于隨形冷卻對(duì)開(kāi)模的顯著價(jià)值，目前國(guó)內(nèi)大型模具廠陸續(xù)接受定期對(duì)水路進(jìn)行保養(yǎng)的方法。

　　7、金屬3D打印的拋光性能怎么樣，有沒(méi)有沙眼

　　金屬3D打印模具工件的致密度在99.8-99.9%，拋光等級(jí)處于A2以上，可以滿(mǎn)足絕大部分的模具使用要求。對(duì)于少數(shù)要求更高拋光等級(jí)的零件(如A1以上)，需要調(diào)參數(shù)打印，服務(wù)商通常不會(huì)承諾A1。沙眼跟粉末質(zhì)量和工藝控制有關(guān)，一般模具專(zhuān)用的金屬3D打印機(jī)打印不會(huì)存在沙眼，普通SLM金屬3D打印機(jī)如果沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的模具工藝包，打印模具會(huì)存在一定風(fēng)險(xiǎn)。

　　8、模具上哪些零件可以做3D打??？?金屬3D打印可應(yīng)用大部分的注塑、壓鑄模具冷卻優(yōu)化，但從成本和時(shí)間上考慮，模具整體打印尚不適合，而是采用打印部分鑲件、模仁的方式。比如澆口套、斜頂、模仁墊板、后模鑲件、前模鑲件、滑塊等，都適合采用3D打印的方式加工。

　　帶隨形水路的TWS充電倉(cāng)模具鑲件

　　9、哪類(lèi)模具采用3D打印具備最佳的性?xún)r(jià)比？

　　金屬3D打印隨模具的改善效果明顯，但并非所有的模具都馬上需要采用3D打印。

　　通常來(lái)說(shuō)注塑產(chǎn)品量大、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜、產(chǎn)品多深筋位、尺寸/平面度要求高的產(chǎn)品可以?xún)?yōu)先考慮用3D打印。另外比如存在注塑品質(zhì)問(wèn)題的，比如澆口燙傷、拉絲、太陽(yáng)圈、困氣等等現(xiàn)象的，也可以通過(guò)3D打印來(lái)改善。