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上篇:激光模具金属3D打印基础知识与优势
发布时间:2024-08-05
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Q:激光金属3D打印技术在模具加工方面的发展现状与趋势如何?

A在模具行业迈向深层次数字化、信息化制造的新时代背景下,激光金属3D打印技术作为增材制造领域的佼佼者,正逐步成为模具高效、高精度制造的新关键技术。中国模具工业协会在《模具行业“十四五”发展纲要》中明确指出,金属3D打印对模具产业的影响正在逐步加深,预示着该技术将在模具制造业中发挥更加重要的作用。

 

Q:激光模具金属3D打印主要分为哪几种类型?

A激光模具金属3D打印主要分为两种类型:嫁接打印和整体打印。其中,嫁接打印通过在传统钢料基座上打印金属粉末层,实现模具的局部高精度制造,其显著特点是大幅度降低制作成本。而整体打印则直接打印出整个模具,适用于复杂结构的快速成型。

 

Q:激光金属3D打印主要应用于哪些模具加工? 

A模具金属3D打印的核心应用领域是随形水路和排气镶件的打印。随形水路的设计使冷却水路能够依据产品外形轮廓变化,有效解决了传统加工中只能钻直线形水路孔导致的注塑周期长、产品冷却不均、变形量大等问题。排气镶件则通过优化排气系统,提升注塑产品质量和生产效率。

 

Q:模具金属3D打印有哪些技术优势:

A:模具金属3D打印有以下这些技术优势:

Ø 可实现复杂结构设计:金属3D打印技术能够直接打印出具有复杂内部结构和任意几何形状的模具,这是传统加工方法难以实现这种设计自由度极大地提高了模具的灵活性和功能性;

Ø 高精度制造:金属3D打印采用激光束或高能电子束等高精度热源进行加工,可以精确控制打印过程中的温度、速度和精度等参数,从而确保模具的尺寸精度和表面质量;

Ø 快速成形:相比传统制造方法,金属3D打印省去了许多复杂的加工步骤和中间环节,大大缩短了模具的制造周期。这对于需要快速响应市场变化的企业来说尤为重要;

Ø 材料节约:金属3D打印技术通过优化设计和精确控制材料使用,降低了模具的制造成本。它可以实现按需制造,避免了传统制造中的材料浪费和加工余量问题;

 


Q激光模具金属3D打印的使用的粉末材料主要是哪些?各自有哪些性能? 

A模具金属3D打印主要使用的粉末材料包括CX18Ni300,可满足不同模具的加工需求:

Ø CX为不锈模具钢,注重防锈和抛光性能;使用CX材料打印完成密度是 7.8g/cm³ 左右,完成初始硬度 33±3 HRC,热处理后硬度可做到45-52HRC

Ø 18Ni300作为热作模具钢,则以其高韧性、防腐蚀和耐磨性著称。使用18Ni300材料打印完成密度是 8g/cm³ 左右,打印完成初始硬度是 35±3HRC,热处理后硬度可做到45-55 HRC

 

Q:在激光金属3D打印的前期准备中,模具钢材料要如何选择?

A当我们选择模具用钢时,需采用拉伸强度高、硬度高、高耐热强度、耐蚀性强、韧性好的模具钢,其中模具钢材硬度与材料中碳(C)元素含量密切相关,含量越高,硬度越高;但硬度与韧性成反比关系。同时,模具钢的防锈性能则取决于铬(Cr)元素的含量,含量越高,防锈性能越好。因此,在选材时需根据具体应用场景进行权衡,需要确定所要制造的模具的材质、型号、规格和生产环境,再结合生产工艺、生产效率要求、模具使用寿命、模具制造的复杂程度以及使用频次等因素进行选择。