眾所周知，3D打印風(fēng)靡了很久，它替代了很多傳統(tǒng)的加工方式，讓工業(yè)生產(chǎn)有了更多選擇和更加先進。不禁很多聲音就出來了，比如3D打印掀起工業(yè)4.0，3D打印引領(lǐng)智能制造等等。其中一種聲音就聲稱，3D打印對需要開模具的注塑成型是個很好的代替。真的是這樣嗎？
誠然，3D打印給工業(yè)制造帶來了很大的變化，比如3D打印手板，以前又貴，耗時又長的手板，現(xiàn)在來e鍵打印上傳圖檔30秒報價，24小時就可以發(fā)貨。速度就足以碾壓傳統(tǒng)加工方式，在這快遞迭代的時代里，速度就是生命。不單速度更快，還節(jié)省了很多費用。比如有些公司已經(jīng)在使用3D打印工藝制造注塑模具。不再需要花費幾個月時間來等待可以用于生產(chǎn)的模具的制造，或者因為下游設(shè)計變化導(dǎo)致修改模具的大量金錢投入，或者生產(chǎn)層上的不確定因素。
傳統(tǒng)機加工模具
3D打印模具
但是，目前就模具來說，3D打印模具還不能代替?zhèn)鹘y(tǒng)機加工模具。主要有以下幾點：
表面質(zhì)量：3D打印逐層加工得到零件，這會導(dǎo)致產(chǎn)品表面有臺階紋效應(yīng)。直接打印的模具也存在類似問題，后期需要機加工或者噴砂來消除這些細(xì)小的、齒狀的邊緣。此外，小于1mm的孔必須鉆，更大的孔需要擴孔或者鉆孔，螺紋特征需要攻絲或者銑削。這些二次處理很大程度上削弱了3D打印模具的速度優(yōu)勢。
尺寸因素：如果你要設(shè)計滑板或者塑料工具箱，3D打印模具也許是毫無問題的。零件尺寸限制在10立方英寸（164立方厘米），大致是柚子的尺寸。而且盡管當(dāng)前的增材設(shè)備的精度很高，但是仍然沒法同加工中心和EDM設(shè)備比較。后者加工的模腔精度通常達±0.003英寸（0.076 mm），零件體積高達59立方英寸，大致是3D打印零件體積的6倍。
高溫環(huán)境：為保證材料流動性能良好，注塑模具需要加熱到非常高的溫度。鋁模和鋼模通常經(jīng)歷500F（260℃）甚至更高溫度環(huán)境，尤其在加工高溫塑料，如PEEK和PEI（Ultem）材料。用這些金屬模具生產(chǎn)幾千個零件很容易，在最終量產(chǎn)模具出來前也可作為過渡模具使用。使用SLA或者相似3D打印工藝制造的模具材料一般是光敏或者熱固性樹脂，它們通過紫外光或者激光固化。這些塑料模具盡管比較硬，但是在注塑的熱循環(huán)條件下?lián)p毀非常迅速。事實上，在溫和環(huán)境下3D打印模具通常在使用100次以內(nèi)會失效，高溫塑料比如聚乙烯和或苯乙烯。對玻璃填充聚碳酸酯和耐高溫塑料，甚至只能生產(chǎn)幾個零件。
比較成本：使用3D打印模具的一大原始是因為其成本低。生產(chǎn)級別機加工模具成本一般是幾萬甚至更多，意味著同幾百幾千塊的3D打印模具是同類比較。但是這個類比并不公平，3D打印模具成本的評估通常只考慮材料消耗，并沒有考慮人工、裝配與安裝、噴射系統(tǒng)和五金器具。如果需要生產(chǎn)更多零件？采用3D打印模具，你每生產(chǎn)50-100個產(chǎn)品就需要重新打印、裝配機測試新的模具。另一方面，不考慮所使用的塑料，鋁模具通常在生產(chǎn)10000個零件仍然服役良好。所以這樣算3D打印模具也并不便宜。
產(chǎn)品設(shè)計：傳統(tǒng)注塑模具制造的原則及實踐已經(jīng)有超過一個世紀(jì)的歷史，行業(yè)對其研究比較透徹。3D打印模具卻非常新。比如拔模斜角必須大于等于5度，以滿足大部分鋁模要求。塑料模具注塑塑料零件卻面臨挑戰(zhàn)，對塑料模具頂針的數(shù)量與安裝位置需要額外小心。
在增加模腔壁厚和降低壓力方面，塑料模具（尤其是高注塑溫度）在某種程度上更為靈活。澆口的設(shè)計也不同，應(yīng)當(dāng)避免使用隧道式和點狀澆口。直接澆口、扇形澆口、翼形澆口應(yīng)該增加到正常尺寸的3倍。
打印模具內(nèi)聚合物的流動方向應(yīng)該與3D打印線一致，避免粘滯和低壓引起的高填充。冷卻系統(tǒng)可在一定程度上提高模具的壽命，但不會明顯降低打印模具的循環(huán)次數(shù)，因為塑料模具的散熱能力不像鋁?；蜾撃Ｄ敲春?。
綜上所述，如果你需要模具長期使用，一旦3D打印模具驗證了設(shè)計的合理性，下一步就是采用更為永久的材料制作模具，比如鋁或者不銹鋼，因為塑料模具主要小批量產(chǎn)品生產(chǎn)使用。當(dāng)然，其實并不排除3D打印模具有可能代替?zhèn)鹘y(tǒng)加工模具的一天，隨著3D打印技術(shù)的發(fā)展，這一天并非不可能到來。
3D打印在線服務(wù)平臺操作流程：
國內(nèi)的3D打印在線服務(wù)平臺，大同小異，還是以e鍵打印為例，流程如下：
1.準(zhǔn)備好您的3D打印立體模型文件(格式為.STL/.STP/.IGS/.OBJ/.BREP等)推薦用.STL文件。
2.注冊帳戶，在3D打印用戶注冊頁面注冊。
3.到模型文件上傳頁面完成上傳操作。
4.選擇材料進行報價。
5.確認(rèn)后在線支付。
6.坐等收貨。
以上為全部操作流程。希望能幫到您。
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e鍵打印的合作企業(yè)：蘋果,豐田,SONY,LV,本田,東風(fēng)
