關于非金屬3D打印注塑模具，你所需知道的一切都在這里

魔猴君  行業(yè)資訊   1740天前

3D打印與注塑成型有很多的關系。通過本文，你可以了解為什么存在3D打印的注射模具，以及制作的工藝過程。

3D打印注塑模具，塑造未來

要了解什么是3D打印的注塑模具，我們從常規(guī)的注塑成型開始。

注射成型是塑料工業(yè)中最常見的制造工藝之一。本質上，將熔融塑料注入模具型腔中，使其在冷卻時變硬，然后打開模具并取出塑料件。注塑成型主要用于批量生產，因為它在設計、測試和加工方面的前期成本很高。當然，所生產的零件越多，單價就會急劇下降，這就是使用注射成型進行批量生產的原因和優(yōu)勢。

為什么要進行3D打印？

注塑模具本身是帶有型腔的金屬塊，這些型腔決定了所制成產品的形狀。傳統(tǒng)上，模具是通過計算機數控（CNC）銑床設計和生產的，非常昂貴。由于模具通常是由鋼和鋁等金屬制成的，因此一旦生產出來就很難改變。因此，3D打印注塑模具提供了一種便宜而靈活的替代方案。讓我們看一下如何實際打印3D注射模具，利弊，3D打印注射模具的新發(fā)展，以及最后打印的技巧。

注意：雖然3D打印注塑模具很多人都可以做，但實際使用過程中，可能需要更多的精力和設備。當然，也可以使用專業(yè)的3D打印服務。

如何3D打印模具？

數據處理

3D打印注模與打印其他3D打印對象的方式類似：

注塑模具是使用CAD軟件設計的，例如AutoCAD  或Fusion 360。

設計文件以STL格式保存，并切片成G代碼。

使用3D打印機逐層打印模具。

將模具安裝到金屬框架中，并準備進行注塑。

3D打印注塑模具的材料既然已經介紹了進行3D打印注塑模具的基本過程，那么讓看一下可以使用哪些材料。一般來說，您需要具有高強度和剛度的產品來承受注射過程中產生的壓力。而且，它將需要具有耐高溫。

以下是用于3D打印注塑模具的幾種常用材料：

PETG（聚對苯二甲酸乙二酯）

ABS（丙烯腈丁二烯苯乙烯）

尼龍（又名聚酰胺）

PP（聚丙烯）

TPE（熱塑性彈性體）

POM（聚甲醛，又名Delrin或乙縮醛）

可以使用SLM、SLA、FDM、材料噴射和SLS完成3D打印注塑模具  。也就是說，由于高尺寸精度和光滑的表面非常適合注塑模具，因此SLA是生產注塑模具的首選3D打印方法。

關于金屬框架及其在注塑模具中的作用，您應該了解一件事?？蚣転樽⑺苓^程中產生的壓力和熱量提供支撐。由于金屬框架可以普遍使用，因此僅模具的模芯部分需要進行3D打印，因此更改設計既輕松又靈活。但是，在整個模具進行3D打印的情況下，需要更多的材料和更長的打印時間。

3D打印注塑模具優(yōu)點缺點

3D打印是生產注塑模具的絕佳選擇，但也有其缺點。魔猴網特別提示，以下比較排除了金屬3D打印模具。

優(yōu)點

低成本：生產注塑模具的傳統(tǒng)方法非常昂貴且耗時，需要模具制造商的精密機械和專業(yè)知識。而3D打印是一種更便宜的制造模具的方法。據報道，與傳統(tǒng)技術相比，3D打印模具最多可節(jié)省80％的成本。

靈活性和效率： 3D打印大大減少了設計和生產時間。任何具有3D打印經驗的人都可以打印模具，如果對它不滿意，可以簡單地調整設計并打印另一個。

小批量生產的適用性：采用傳統(tǒng)方法（例如CNC銑削）制成的注塑模具的初始成本很高。因此，只有當產量足夠大時，才合算。另一方面，3D打印模具的制造成本要便宜得多，而且如果沒有初期高昂的前期成本，則最好使用3D打印模具來完成中小批量生產。

缺點

更長的生產時間：  由于塑料的導熱系數比金屬低，因此3D打印的塑料模具生產產品所需的時間更長，從而延長了整體生產時間并降低了生產率。

收縮：像許多其他3D打印對象一樣，冷卻時3D打印的注射模可能會收縮，這是3D打印中的常見問題。當需要精確尺寸時，這可能會帶來問題。

結構完整性較弱：  大多數3D打印模具均由塑料制成，無法長時間承受高溫和高壓。這會導致3D打印的注塑模具在澆口和焊縫處老化。

3D打印注塑模具的前沿研究

我們一起來看看3D打印注塑模具領域的一些最新進展。

表面涂層

3D打印的注塑模具在高溫和高壓下易于降解。用保護涂層改善表面壽命是防止熱降解的一種方法。在3D打印的注塑模具表面上沉積一層金屬、金屬硝酸鹽、陶瓷和氧化物可增強其耐熱性和抗撕裂性。

導熱復合材料

導熱率是物體導熱能力的量度。金屬比塑料具有更好的導熱性。換句話說，金屬可以比塑料更快地被加熱或冷卻。由于3D打印注塑模具（模具）的加熱和冷卻階段要比CNC模具更長，因此它們的循環(huán)時間也更長。在給定時期內只能生產較少的產品，則與傳統(tǒng)的金屬模具相比，生產成本會增加。為了解決這個問題，在模具材料中加入了導熱添加劑以改善注射過程。例如，可以將氮化硼添加到ABS中，將鐵顆粒添加到環(huán)氧樹脂中。

金屬3D打印注射模具

金屬具有比塑料更好的導熱性，那么為什么不3D打印金屬注射模呢？隨著金屬3D打印的最新發(fā)展，這也開始得到了大量應用。但是，3D打印金屬仍然比塑料貴得多，因此前期成本仍然很高。

3D打印注塑模具的注意事項

在開始打印注塑模具之前，請考慮以下有用的提示：

打印數量：確保您知道要制作多少個產品！請記住，3D打印的注塑模具僅用于小批量生產（30到100個，具體取決于模具）。因此，如果您打算制造數千個，則可能需要考慮使用常規(guī)模具。

添加拔模角度：直角會使注塑零件很難從模具中脫出，因此請嘗試添加2度拔模角度以使對象更容易滑出。

使用3D打印服務：別忘了總是有3D打印服務路線，這可以幫助您設計模具并按照自己的確切要求打印模具，而無需費力。中國國內也有不少這樣的服務廠商。

來源：中國3D打印網