浅谈金属SLM3D打印模具零件的教学案例选择

金玉静 茅宇楠 储瑞鹏 陈继澎 张志鹏 张钰莹

1引言

近年来，随着3D打印技术的快速发展，传统的生产方式和生活方式也正快速改变着。3D打印技术作为新兴制造技术的典型代表，已经从早期在航空航天领域大量应用的金属3D打印技术，开始转向了工业、汽车、医疗、模具等市场。

在电子、汽车、电机、仪器、电器、仪表、家电和通信等产品中， 60%-80%的零部件都依靠模具成型，可见模具市场之大。用模具生产零件所表现出来的高精度、高复杂度、高一致性、和低消耗是其他加工制造方法所不能比拟的。模具制造专业通常需要学习塑料模具设计、冲压模具设计、模具软件系统以及模具制造工艺。以塑料模具设计中的注塑模具为例，采用传统制造工艺，在模具开发初期，设计以及开模成本较高，到真正使用所需要的周期较长。但如果采用金属选区激光熔化3D打印技术（SLM，selective laser melting），则可以解放设计者的设计思路，缩短开发周期，降低前期成本。除此以外，优化过的随形冷却水路可以明显提高注塑产品的冷却均匀程度，减少塑料产品的脱模时间，并提高产品的合格率。因此，尽快在模具专业教学过程中加入3D打印模具零件的教学是非常必要的。本文将浅谈几个适合模具专业进行3D打印模具零件教学的企业真实案例。

2案例分析

如图1所示，为注塑模具的随形冷却水路优化设计。从图中可以看出，随形冷却水路的设计，解决了模具行业中深腔狭小区域的冷却问题，实现了注塑件整体的均匀冷却，减小注塑件变形的同时还缩短了成型周期。……