摘 要:隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,模具制造行業(yè)也得到了較快的發(fā)展,并且越來越多的現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)在模具制造中得以應(yīng)用,使得模具制造業(yè)發(fā)生了很大程度的改變。就目前模具制造實際情況而言,3d打印技術(shù)對于模具制造技術(shù)產(chǎn)生了較大的影響,它需要相關(guān)工作人員對于3d打印技術(shù)有充分認(rèn)識,能準(zhǔn)確把握其打印工藝流程,在此基礎(chǔ)上以實現(xiàn)3d打印技術(shù)在模具制造技術(shù)中的更理想的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:模具制造技術(shù);3d打印技術(shù);影響
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.21.090
3d打印技術(shù)目前屬于一種現(xiàn)代化新型技術(shù),在很多專業(yè)及領(lǐng)域內(nèi)均有著十分廣泛的應(yīng)用,并且也表現(xiàn)出十分明顯的優(yōu)勢,發(fā)揮著十分重要的作用。在現(xiàn)代模具制造行業(yè)發(fā)展中,3d打印技術(shù)的廣泛應(yīng)用使得模具制造技術(shù)受到較大程度的影響,它使模具制造技術(shù)水平實現(xiàn)了有效的提升,同時也對其提出了更高的要求。本文主要就3d打印技術(shù)對模具制造技術(shù)的影響進(jìn)行了分析,從而更好認(rèn)識3d打印技術(shù)的價值,進(jìn)而實現(xiàn)其更好的應(yīng)用。
1 3d打印技術(shù)概述
依據(jù)目前3d打印技術(shù)的實際應(yīng)用情況,比較常見的類型主要有三種,分別為熔融沉積快速成型技術(shù)、光固化成型技術(shù)以及選擇性金屬燒結(jié)成型技術(shù),這些技術(shù)的工作原理類似于噴墨打印機,兩者之間存在的區(qū)別及差異主要就是在噴墨打印機的實際應(yīng)用過程中,其將墨水作為應(yīng)用材料,所得到的產(chǎn)品屬于二維產(chǎn)品,而在3d打印技術(shù)實際應(yīng)用過程中,其所使用材料通常是PLA或ABS絲材、光敏樹脂以及金屬粉末等,而所得到的產(chǎn)品為三維立體產(chǎn)品。在三種不同類型的3d打印技術(shù)中,應(yīng)用較為廣泛的是熔融快速沉積成型術(shù),它是使用PLA或ABS等絲材作為打印材料,將熔融的絲材逐層粘結(jié)以形成所需工件的一門技術(shù)。光固化成型術(shù)所使用的材料為光敏樹脂,在工作過程中主要就是通過逐層掃描光敏樹脂,從而使目標(biāo)產(chǎn)品固化成型,這種方法可打印出結(jié)構(gòu)復(fù)雜且具有較高精度要求的相關(guān)機械器件。對于選擇性技術(shù)燒結(jié)成型技術(shù),其工作原理主要是將金屬粉末或者陶瓷粉末等相關(guān)粉末性材料鋪設(shè)在工作平面上,利用激光照射使粉末材料粘結(jié)形成目標(biāo)產(chǎn)品的截面形狀,而后可逐層疊加,最終形成所需產(chǎn)品。
2 3d打印技術(shù)對模具制造技術(shù)的影響
2.1 3d打印技術(shù)可使生產(chǎn)周期得以縮短
在3d打印技術(shù)的實際應(yīng)用過程中,其需要使用計算機進(jìn)行三維設(shè)計,并且要根據(jù)實際的產(chǎn)品建立相應(yīng)的立體模型進(jìn)行3d打印。在這一過程的實際實現(xiàn)中,3d打印技術(shù)的應(yīng)用所表現(xiàn)出的優(yōu)點就是快速、準(zhǔn)確,并且能夠?qū)崿F(xiàn)自動化,可使生產(chǎn)效率實現(xiàn)有效提升,這樣一來,在產(chǎn)品實際生產(chǎn)中也就能夠使其生產(chǎn)周期得以明顯縮短。通過3d打印技術(shù)的合理的應(yīng)用,對于模具設(shè)計者只需要數(shù)個小時時間便能夠?qū)⑵渫瓿?,可使模具制造由以往的平面圖轉(zhuǎn)變成為三維實體,使模具制造實現(xiàn)快速發(fā)展。而在傳統(tǒng)的模具制造過程,由于落后的生產(chǎn)方式影響,在前期便需要大量的資金及時間投入,而為能夠使后期模具的生產(chǎn)質(zhì)量得到較好的保障,在對模具產(chǎn)品實行設(shè)計中需要工作人員實行較嚴(yán)格計算以及討論,若有質(zhì)量問題發(fā)生,整個方案都要作廢重新進(jìn)行設(shè)計生產(chǎn),因而其生產(chǎn)周期也就比較長,而3d打印技術(shù)的應(yīng)用能夠使模具生產(chǎn)真正實現(xiàn)更新,對于模具生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有很大的促進(jìn)作用。
2.2 3d打印技術(shù)可使生產(chǎn)成本降低
在模具制造及實際生產(chǎn)中,對于3d打印技術(shù)的應(yīng)用,雖然在前期設(shè)備購置過程中需要花費的一定的成本,然而在后期實際生產(chǎn)中得到的效益能夠大大降低成本投入的影響。對于這一情況的產(chǎn)生,其主要原因是有些模具自身的成本就比較高,在實際生產(chǎn)制造過程中若選擇傳統(tǒng)方法,一旦有技術(shù)方面的問題出現(xiàn),則會導(dǎo)致整個生產(chǎn)無法進(jìn)行,則在實際生產(chǎn)過程中所使用的有關(guān)材料也就會成為廢品,從而導(dǎo)致加工成本增加。而對于3d打印技術(shù),其應(yīng)用比較靈活,在實際的模具設(shè)計制造中,工程師及產(chǎn)品生產(chǎn)人員可通過多次更新優(yōu)化,以減少模具設(shè)計中所花費的成本,可使模具制造生產(chǎn)中所產(chǎn)生的材料耗費量得到有效控制,從而有效保證生產(chǎn)成本降低,以實現(xiàn)更理想的模具生產(chǎn)。
2.3 3d打印技術(shù)可使模具產(chǎn)品更豐富
在模具實際生產(chǎn)制造過程中和3d打印技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛的情況下,對于任何的三維圖形,通過應(yīng)用計算機繪圖軟件,均能夠使其轉(zhuǎn)變成為三維實體產(chǎn)品,并且在該過程中不需使用機床、刀具及夾具等相關(guān)設(shè)備。另外,在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷快速發(fā)展的背景下,相關(guān)的材料種類也越來越豐富,在這種形勢下3d打印技術(shù)也表現(xiàn)出多元化發(fā)展趨勢,不但能夠使3d打印技術(shù)水平實現(xiàn)有效提升,并且對于模具制造行業(yè)的更好發(fā)展能夠起到較好的促進(jìn)作用。
3 模具制造中3d打印技術(shù)的具體應(yīng)用
在模具生產(chǎn)過程中,對于3d打印技術(shù)的應(yīng)用,其依據(jù)的主要就是逆向工程思維,對于生產(chǎn)精度及產(chǎn)品形狀的復(fù)雜程度,均有著較高的要求,這一技術(shù)的應(yīng)用能夠使實際加工中所產(chǎn)生的母模問題實現(xiàn)有效解決,可使模板設(shè)計中的生產(chǎn)周期及精力得以減少。在3d打印技術(shù)的應(yīng)用中,其整個工作過程主要包括以下三個方面內(nèi)容:首先就是進(jìn)行3d建模,所得到的模型質(zhì)量會直接影響后期產(chǎn)品的批量生產(chǎn),通過3d建模軟件的應(yīng)用可確定三維參數(shù)模型,形成符合產(chǎn)品要求的使模具尺寸;第二,進(jìn)行模型切片分層,利用3d打印機切片分層軟件,可實現(xiàn)3d模型的分層,每層中均能夠?qū)Ξa(chǎn)品信息數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲,層數(shù)與產(chǎn)品精度成正比,但對打印速度會產(chǎn)生一定影響;最后就是依據(jù)相關(guān)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行打印,通過以上工作流程可完成模具相關(guān)產(chǎn)品的打印,如復(fù)雜的型芯、型腔等。
4 結(jié)語
在目前的模具制造生產(chǎn)中,3d打印技術(shù)有著越來越廣泛的應(yīng)用,并且在實際應(yīng)用中發(fā)揮著越來越重要的作用,在提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率及質(zhì)量方面具有重要作用。相關(guān)工作人員需要清楚認(rèn)識該技術(shù)的優(yōu)點及實際應(yīng)用,從而利用該技術(shù)更好進(jìn)地行模具生產(chǎn)制造。
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作者簡介:周長秀(1984-),女,山東鄒城人,研究生,教師,研究方向:模具設(shè)計與制造。