66、增材制造中的快速模具技术应用

增材制造中的快速模具技术应用

1. 快速模具技术简介

“快速模具技术”指的是利用增材制造（AM）来创建生产工具，这些工具可以是印模、模型或模具，用于制造最终零件。近年来，虽然有直接使用增材制造进行零件生产（直接数字制造，DDM）的趋势，但创建模具仍有诸多原因：
- 当生产的零件数量较多时，若已知工具能制造的零件数量，制造生产工具可能更具成本效益。
- 最终零件的材料要求可能非常特殊，目前增材制造材料无法满足，但可通过模具途径实现。
- 产品开发者可能想了解模具制造过程，因此使用增材制造创建原型模具。
- 按照所需规格，增材制造可能是创建模具最快、最有效的方法，尤其在交货期短的情况下。
- 增材制造生产的模具可能优于传统生产的模具，例如使用随形冷却的工具。

模具通常分为“短期模具”和“长期模具”两类：
|模具类型|特点|适用场景|
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|短期模具|也称为原型模具或软模具，目标是快速、低成本且少工序地制造模具，过程中常有手动步骤。通常只能生产少量零件，使用后需检查和可能的修复。|需要在短时间（如几天）内获得模具解决方案的情况|
|长期模具|更侧重于大规模生产，一些注塑模具可使用数年并生产数百万个零件。虽然会有磨损，但由于模具相对较硬，磨损率很低。创建长期模具的增材制造工艺会考虑成本和交货时间，并与传统（减材）制造工艺进行比较，几乎所有基于增材制造的长期模具解决方案都可能涉及金属制造工艺。|大规模生产需求|

快速模具解决方案的好处虽难以确定，但可能非常巨大。以推出一款新的量产汽车为例，使用基于增材制造的短期和长期模具技术，因其反应时间短和工艺链简化，能让汽