模具对于生产力有着很大的提高,许多批量生产的产品还是使用大量模具进行制造加工。同是,对于制作个性化有设计感产品时有时也需要要模具的,例如饼干制造,糕点烘焙行业。因此,可见模具在我们生活中还是扮演着十分重要的角色。
然而,3D打印技术虽提倡定制化生产,却也带给了模具生产一条新的思路。通过3D打印的模具,或许具有*到的设计优势、有定制化不同的生产优势,或许能给模具的功能带来不同的提升。总而言之,目前已经有不同的领域,包括工业制造、生活制造、制造上多个领域都已经有了3D打印制造模具的经典案例了。
热冲压模具需要冷却液通道,以确保使退火金属板材的温度快速降低至200摄氏度以下。在以往,通常需要采用在模具中直接钻孔的方式制成冷却液通道,因此,几乎不可能在表面上产生连续位置,对于复杂形状的模具则较是如此。而现在,借助3D打印技术,舒勒公司正在制造使通道符合较完近净形的原型模具。因此可确保组件的所有部位能以同等速度快速冷却,从而实现较好的零部件特性。
3D打印的组合模在高达95%的程度上具有与实际模具相同的机械性能和技术特性。
推荐几个行业性的3D设计软件
Solidworks
Solidworks属于法国达索(DassaultSystemesS.A)公司,负责研发与销售机械设计软件的视窗产品。Solidworks帮助设计师减少设计时间,增加性,提高设计的创新性,并将产品较快推向市场。Solidwords是世界上个基于Windows开发的三维CAD系统。该软件功能强大,组件繁多,使得Solidworks成为的、主流的三维CAD解决方案。
CATIA
CATIA也属于法国达索(DassaultSystemesS.A)公司,是的CAD/CAE/CAM一体化软件。在20世纪70年代,CATIA个用户就是世界的航空航天企业DassaultAviation。目前,CATIA其强大的功能已得到各行业的认可,其用户包括、、奔驰等企业。
UG
UG(UnigraphicsNX)是Siemens公司出品的一款软件,它为用户的产品设计及加工过程提供了数字化造型和验证手段。UG早应用于美国麦道飞机公司,目前已经成为模具行业三维设计的主流应用之一。
AutoCAD
AutoCAD是Autodesk公司的主导产品,用于二维绘图、详细绘制、设计文档和基本三维设计,现已经成为**上广为流行的绘图工具。AutoCAD具有良好的用户界面,通过交互菜单或命令行方式便可以进行各种操作。它的多文档设计环境,让非计算机人员也能很快地学会使用。
Pro/E
Pro/Engineer(简称Pro/E)是美国PTC公司研制的一套由设计至生产的机械自动化软件,广泛应用于汽车、航空航天、消费电子、模具、玩具、工业设计和机械制造等行业。
Cimatron
Cimatron是以色列Cimatron公司(现已被美国3DSystems收购)开发的软件。该系统提供了灵活的用户界面,主要用于模具设计、模型加工,在**上模具制造业备受欢迎。
Cimatron公司团队基于Cimatron软件开发了金属3D打印软3DXpert。这是**款覆盖了整个设计流程的金属3D打印软件,从设计直到终打印成型,甚至是在后处理的CNC处理阶段,3DXpert软件也能够发挥它的作用。
时尚界给人的印象是创新,另类,抽象,但时尚也是应用3D打印机的**。设计师想要创造出令人惊叹的珠宝,可以利用3D打印机轻松实现。像阿迪达斯或耐克这样的大型企业也发现了3D打印机的优势。首先,3D扫描可以使鞋子与用户匹配,提供**的行走舒适感。3D打印使设计师能够为鞋子创造新的结构,特别是用于鞋底的生产,为他们的顾客提供穿着鞋子的舒适性。
由于新的设计自由度,借助3D建模,可以查看零件内部并根据需要进行调整。例如,添加晶格结构以使零件轻量化。制造技术让生产不再是满足工业要求的零件的限制。比如现实中使用3D技术重建1957年的经典XKSS模型,大众汽车集团的3D打印工具和备件,以及福特的全功能3D打印制动器等。
3D打印技术可以灵活调整机械部件的内部,比如不需要生产完全填充的部件,而是将部件内部打印成网格结构。这样可以减轻零件的重量,降低生产成本。当然,航空航天使用3D打印机的另一个优点是,3D打印机为提供了高度的零件,这对于乘客和货物的安全至关重要。
领域一直在使用3D打印机,比如我们以前讲到的3D打印皮肤组织或等。牙医使用3D打印技术,可以获取患者下颌的图像,还可以生成3D打印牙套,矫正器,植入物,假牙和牙冠。3D打印机在行业中是有益的,因为它可以大规模定制,甚至可以快速生产出符合我们需求的产品。通过对患者颌骨进行3D扫描,软件可以地设计所需内容,贴合,然后3D打印机将立即生成该部件,使用生物或人体安全材料制作,以确保患者的健康和安全。
在众多材料中,有下列这几类常见的3d打印材料:
一、金属材料:包括不锈钢、金、银、钛金属等
不锈钢坚硬,而且有很强的牢固度;金、银及钛金属金、银及钛金属等这些金属材料都是采用SLS的;钛金属是3D打印机经常用的材料;
二、ABS塑料类:BS是FDM打印技术为常见的打印材料,颜色可选性多,可以打印制作各类创意的家居饰品,亦或是诸如乐高等趣味玩具,是消费级3D打印机用户中意的打印耗材之一
三、**塑料熔丝:**塑料熔丝是非常常用的打印材料,尤其是对于消费级3D打印机来说。**可以降解,是一种环保的材料
四、陶瓷粉末:陶瓷粉末材料采用SLS技术进行烧结完成,当然3D打印并不能完成陶瓷的高温烧制,需在打印完成之后进行高温烧制
五、树脂材料以光聚合树脂为原料3D打印的透明肝脏模型;
六、石墨烯材料:石墨烯是目前世间轻薄、坚硬的新型纳米材料。
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