周慧濤

（臺州學(xué)院，浙江 臺州318000）

快速模具制造技術(shù)作為一門新興的技術(shù)，使制造業(yè)的發(fā)展邁上了一個新的臺階，被譽(yù)為世界新時代發(fā)展的重要技術(shù)之一?？焖俪尚闻c制造作為快速模具制造技術(shù)的基礎(chǔ)，廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、航空、家電和汽車制造業(yè)等行業(yè)。尤其在汽車制造業(yè)，其應(yīng)用非常廣泛。

1 我國快速模具制造技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和問題分析

近年來，我國快速模具制造技術(shù)快速發(fā)展，其技術(shù)水平與世界技術(shù)發(fā)展相適應(yīng)，與發(fā)達(dá)國家的制造技術(shù)相接近。以汽車行業(yè)為例，在汽車行業(yè)飛速發(fā)展的今天，快速模具制造技術(shù)不僅被應(yīng)用到小批量產(chǎn)品生產(chǎn)中，同時還在各種高端的新產(chǎn)品和高檔轎車新車型開發(fā)中得到應(yīng)用。隨著科技的不斷發(fā)展，市場對快速模具制造技術(shù)提出新的要求，不僅要制造出符合市場需要的多樣化的產(chǎn)品，同時在工藝創(chuàng)新上也要不斷加強(qiáng)。

1.1 快速模具制造技術(shù)的現(xiàn)狀

在國內(nèi)市場上，主要有兩種快速模具制造技術(shù)被廣泛應(yīng)用：一種是直接制模技術(shù)，一種是間接制模技術(shù)。這兩種技術(shù)發(fā)展程度不盡相同，在市場中的使用范圍也不同。發(fā)展較為成熟和使用最多的是間接制模技術(shù)。

1.1.1 間接制模技術(shù)

間接制模技術(shù)是通過CAD 技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和繪圖，使用RP 系統(tǒng)制作出實(shí)物模型和模具原型，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行金屬模具的復(fù)制。由于間接制模技術(shù)對制作過程中的工藝要求沒有直接制模技術(shù)復(fù)雜和精準(zhǔn)，制造過程比較簡單，適應(yīng)大批量生產(chǎn)需求，所以間接制模技術(shù)比直接制模技術(shù)在制造業(yè)的應(yīng)用更為廣泛。

當(dāng)然，在間接模具制造中，由于制造過程精準(zhǔn)度不高，生產(chǎn)出的產(chǎn)品綜合性能較低，不能保證產(chǎn)品的質(zhì)量問題。同時在使用該方法進(jìn)行生產(chǎn)時，有些過程需要配置污染處理器等裝置，缺乏大規(guī)模的生產(chǎn)環(huán)境和過硬的生產(chǎn)材料，從而加大了企業(yè)的生產(chǎn)成本。因而，雖然間接制模技術(shù)應(yīng)用廣泛，但是它不能成為未來快速模具制造技術(shù)發(fā)展的主流。

例如：CEMCOM 公司的鍍鎳+陶瓷復(fù)合工藝（簡稱NCC 方法）。NCC 方法是建立在SLA 技術(shù)方法之上的。在SLA 方法制成的快速原型上加鍍一層鎳，再利用化學(xué)效應(yīng)把鎳質(zhì)鍍層凝固陶瓷材料，再對原型進(jìn)行分離，從而得到最終的模具。這種模具可以用在注塑模制造上。這種方法制作模具的精度較好，但其廢液污染比較嚴(yán)重，需要很長的電鍍工序時間。

1.1.2 直接制模技術(shù)

相對于間接制模技術(shù)，直接制模技術(shù)在產(chǎn)品制造過程中對于模具精準(zhǔn)度的要求比較高。它將會成為未來模具制造技術(shù)的主流發(fā)展方向。直接制模技術(shù)是利用RP 系統(tǒng)把CAD 圖紙上的數(shù)據(jù)直接應(yīng)用到生產(chǎn)出的模具上，并直接制造出相應(yīng)的模具，所以該技術(shù)要求數(shù)據(jù)必須精確，也從而使生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量、性能均比較高，提高了模具使用壽命；同時生產(chǎn)工序比間接制模法簡單，縮短了生產(chǎn)周期，為企業(yè)節(jié)約了時間成本。當(dāng)然，由于該技術(shù)在精準(zhǔn)度上要求比較高，目前還難以在工廠大規(guī)模普及應(yīng)用。

當(dāng)前，直接制模法主要有：利用激光作為熱源的選擇性激光燒結(jié)法和激光生成法；利用等離子電弧作為熱源的熔積法；噴射成形的三維打印法。

實(shí)際中，已經(jīng)可以通過快速成形機(jī)進(jìn)行模具的直接制作?？焖俪尚螜C(jī)制作出的工件具有較好的機(jī)械性能，工件的模型和尺寸比較穩(wěn)定，這種快速成形件可以直接作為模具使用。TITAN 快速成形機(jī)在Stratasys 公司使用，其PPSF 制作工件比較堅(jiān)硬，可以經(jīng)受300℃的高溫。如果在其表面噴涂清漆和高分子材料，就可用于砂型鑄造木模和低熔點(diǎn)合金快速制模工藝中。

1.2 快速模具制造技術(shù)領(lǐng)域的弊端

（1）應(yīng)用快速模具制造技術(shù)的企業(yè)規(guī)模小，不能形成大規(guī)模應(yīng)用。在我國，快速模具制造企業(yè)多為中小型企業(yè)，整體投入規(guī)模較小，沒有能力投入資金進(jìn)行大規(guī)模發(fā)展和先進(jìn)技術(shù)的研發(fā)、改造，從而導(dǎo)致企業(yè)不能大規(guī)模使用快速模具制造技術(shù)，一定程度上阻礙了其在市場中的發(fā)展進(jìn)度。

（2）研究快速模具制造技術(shù)的單位較少，一定程度上阻礙了技術(shù)的發(fā)展。國內(nèi)目前研究快速模具制造技術(shù)的單位主要是科研院所、大專院校和高新技術(shù)企業(yè)。而專業(yè)的研究和生產(chǎn)該模具技術(shù)的企業(yè)少之又少，加之企業(yè)規(guī)模較小，導(dǎo)致快速模具制造技術(shù)發(fā)展緩慢，沒有能力支持快速模具制造技術(shù)的研發(fā)，阻礙了新的產(chǎn)品模具種類，不能滿足市場對新產(chǎn)品種類的需求。

在我國的汽車制造業(yè)，其新車型的研發(fā)和制造中，主要零部件的生產(chǎn)主要來自國外企業(yè)和國內(nèi)的外資企業(yè)，而國內(nèi)的快速模具制造企業(yè)的實(shí)力和規(guī)模不能滿足國內(nèi)市場需求，使快速模具制造技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用受到很大影響。

2 我國快速制模技術(shù)發(fā)展趨勢

快速制模技術(shù)在現(xiàn)代制造業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展中起著重要作用。而隨著科技的發(fā)展，市場對制模技術(shù)的要求必然越來越高。雖然間接制模技術(shù)被廣泛應(yīng)用，但其模具精準(zhǔn)度不高，綜合性能較低，無法滿足市場發(fā)展需求。直接制模技術(shù)雖然可以保證其數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，在質(zhì)量上比較穩(wěn)定，但其技術(shù)并不成熟，實(shí)際操作中很難控制模具的具體數(shù)據(jù)。所以，相關(guān)部門必須重視快速制模技術(shù)的發(fā)展，加大研發(fā)資金投入，研發(fā)出綜合性能較高、數(shù)據(jù)精準(zhǔn)、生產(chǎn)工序簡單的快速制模技術(shù)，這是快速制模技術(shù)發(fā)展的必然趨勢，也是提高企業(yè)市場競爭力和增加經(jīng)濟(jì)效益的重要手段。

3 結(jié)語

快速制模技術(shù)將在制造業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。我國只有加大投入，迎頭趕上，才能在新一輪制造技術(shù)競賽中不被落下。也只有研發(fā)出適合我國國情和市場需要的制模技術(shù)，才能推動制造業(yè)的良性發(fā)展，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的整體快速發(fā)展。

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