關于模具采用3D打印隨形冷卻的價值，國內(nèi)已有非常多的討論和例證。較早研究和采用3D異形水路的大廠如格力、偉創(chuàng)力、公牛、歌爾等一般認為：成功使用3D打印隨形冷卻通常可將脫模周期縮短20%-40%。一直以來由于設備成本高、經(jīng)驗欠缺等原因，國內(nèi)絕大多數(shù)模廠對隨形冷卻只是聽過還未用過。

　　凱奔三維模具團隊在金屬3D打印模具應用領域已深耕6年，積累了非常多的寶貴經(jīng)驗，以下整理出模具廠最常問到的一些問題，分享給大家：

　　13D打印模具用什么材料，和傳統(tǒng)模具鋼材性能相比如何？

　　目前注塑模用的金屬3D打印材料主要為Anco-X和UM300兩種，其中Anco-X為一種高性能馬氏體不銹鋼，具備較好的防腐蝕性能和優(yōu)異的拋光性能(A2-A1)，硬度可達48-50HRC，Anco-X適用于耐腐蝕材料及水路直徑小于3mm的模具應用，如電子煙、化妝品包裝、醫(yī)療、TWS充電倉等。

　　UM300熱處理后硬度更高，可達到50-52HRC，部分場合中也可用于壓鑄模具鑲件打印。

　　3D打印模具鋼材料和傳統(tǒng)鋼材的性能對比

　　關于金屬3D打印模具的壽命，會不會比傳統(tǒng)模具鋼更容易磨損，這個問題基本上每個剛開始用的客戶都會有疑慮。針對該問題作者曾親身咨詢過國內(nèi)三位對3D打印模具非常有話語權的資深用戶，這三家自有SLM金屬3D打印設備且在模具應用方面已探索多年。分別是：格力模具3D打印負責人(15年開始用)、珠海偉創(chuàng)力模具部負責人(16年開始用)以及長安譽銘電業(yè)模具負責人(16年開始用)。從這三位身上，作者得到的答復是一致的：金屬3D打印模具在設計合理和使用工況相同的情況下，和傳統(tǒng)同牌號模具鋼壽命差別不大。用業(yè)內(nèi)人士的講法是：懂用的人用的很爽，不懂用的仍然是很多懷疑。

　　2、金屬3D打印模具的精度怎么樣

　　金屬3D打印的模具工件實際是開粗件，一般無法直接使用，用于模具需要再進行二次精加工。初始打印的尺寸精度為±0.2mm，表面粗糙度為Ra8-12，通常打印時會預留0.8余量以便做二次精加工，精加工方法和傳統(tǒng)模具鋼無差別。

　　上圖為3D打印的模具鑲件，需要進行而二次精加工

　　3、金屬3D打印模具的成本怎么計算

　　由于金屬3D打印設備、材料已經(jīng)國產(chǎn)化，最近幾年模具打印的成本出現(xiàn)大幅下降。比如格力、美的在17和19年采用的模具用進口金屬3D設備購置價格高達500w/臺，但到19年之后，格力、富士康等增購的國產(chǎn)金屬設備成本已降低到100w；在國家的大力推動之下，模具鋼粉末價格也從2015年的1500/kg以上降低至當前不到300/kg。

　　電子煙模具入子隨形水路，可將注塑周期縮短高達50%

　　實際當前采用3D打印模具的成本已經(jīng)非常低，打印會增加少量模具制造成本，但由于隨形冷卻可顯著縮短開模周期(通常在20%-40%)，增加的成本在注塑階段很容易收回來。?模具打印的價格主要取決于打印體積，跟結構、工時也會有關系，我們服務商會根據(jù)客戶的圖紙出方案報價。

　　4、3D打印模具加工的流程是怎么樣的，交期多久？

　　模具3D打印的流程如下：1、客戶提供3D圖檔，標示膠位面，指定進出水口位置或其他要求；2、服務商根據(jù)客戶的要求設計3D異形水路，出加工方案給客戶確認；3、方案確認后服務商開始上機打印；4、打印完成后服務商做線切割將打印工件從設備中切下來；5、服務商做時效熱處理；6、尺寸、硬度和外觀檢測，發(fā)貨。通常3D打印模具的交期預留7-10天比較合適。

　　5、什么是嫁接打?。?/p>

　　目前金屬3D打印的效率還比較低，成本相比傳統(tǒng)加工方法高，在針對一些尺寸較大的模具工件打印時，底座的部分可采用傳統(tǒng)機加工，在機加工基座上面進行嫁接打印，這樣可以顯著降低打印成本和縮短打印時間。采用嫁接打印時對基座的選材會有要求。

　　模具嫁接打印示意圖

　　6、水路堵塞怎么辦？

　　3D異形水路相比傳統(tǒng)水路，其線路不規(guī)則，一旦堵塞，清洗會變得困難，這就需要一定的預防措施。比如加濾網(wǎng)、使用雙循環(huán)水路的純水模溫機，或者采用模具水路清洗機定期對水路清洗的方法。由于隨形冷卻對開模的顯著價值，目前國內(nèi)大型模具廠陸續(xù)接受定期對水路進行保養(yǎng)的方法。

　　7、金屬3D打印的拋光性能怎么樣，有沒有沙眼

　　金屬3D打印模具工件的致密度在99.8-99.9%，拋光等級處于A2以上，可以滿足絕大部分的模具使用要求。對于少數(shù)要求更高拋光等級的零件(如A1以上)，需要調(diào)參數(shù)打印，服務商通常不會承諾A1。沙眼跟粉末質(zhì)量和工藝控制有關，一般模具專用的金屬3D打印機打印不會存在沙眼，普通SLM金屬3D打印機如果沒有專門的模具工藝包，打印模具會存在一定風險。

　　8、模具上哪些零件可以做3D打?。?金屬3D打印可應用大部分的注塑、壓鑄模具冷卻優(yōu)化，但從成本和時間上考慮，模具整體打印尚不適合，而是采用打印部分鑲件、模仁的方式。比如澆口套、斜頂、模仁墊板、后模鑲件、前模鑲件、滑塊等，都適合采用3D打印的方式加工。

　　帶隨形水路的TWS充電倉模具鑲件

　　9、哪類模具采用3D打印具備最佳的性價比？

　　金屬3D打印隨模具的改善效果明顯，但并非所有的模具都馬上需要采用3D打印。

　　通常來說注塑產(chǎn)品量大、產(chǎn)品結構復雜、產(chǎn)品多深筋位、尺寸/平面度要求高的產(chǎn)品可以優(yōu)先考慮用3D打印。另外比如存在注塑品質(zhì)問題的，比如澆口燙傷、拉絲、太陽圈、困氣等等現(xiàn)象的，也可以通過3D打印來改善。