壓鑄模具3D打印技術(shù)在材料選擇方面需考慮耐高溫、抗熱疲勞、熱導率與強度等多項性能指標。適用于壓鑄模具的3D打印金屬材料需能在高壓高速注射環(huán)境下保持穩(wěn)定結(jié)構(gòu)性能。
模具鋼類材料是常見選擇。其中,H13模具鋼(或稱1.2344鋼)因具備良好的高溫強度與抗熱裂性能,在鋁合金壓鑄模具中應(yīng)用廣泛。其適用于金屬激光熔融(SLM)等粉末床熔融成型工藝,打印成品密度高,機械性能優(yōu)良。
馬氏體不銹鋼系列材料如316L、17-4PH也可用于部分壓鑄模具結(jié)構(gòu)區(qū)域,特別是對耐腐蝕性有要求的場景。但在高溫耐熱性能方面相對較弱,通常用于輔助結(jié)構(gòu)或夾持模塊。
鈷鉻合金具備優(yōu)異的耐磨性與熱疲勞性能,適用于對模腔壽命要求較高的場景。但其打印難度相對較高,需配合高功率激光器與優(yōu)化掃描策略。
部分高性能銅合金也被引入壓鑄模具3D打印中,尤其適用于嵌件與局部冷卻區(qū)域。銅材導熱性優(yōu)越,可顯著提升模具熱交換效率,縮短壓鑄周期。
此外,新型復合材料如金屬陶瓷混合粉末正在實驗階段,兼具高溫強度與加工穩(wěn)定性,有望拓展未來壓鑄模具3D打印的材料邊界。
適用于壓鑄模具3D打印的合金材料需在熱強度、導熱性、耐磨性之間取得平衡,選型應(yīng)依據(jù)模具用途與成型要求進行評估。