壓鑄模具在高溫高壓條件下工作,對材料性能、結構強度和熱傳導效率提出了嚴苛要求。傳統(tǒng)加工方式在復雜結構與散熱路徑優(yōu)化方面存在明顯瓶頸,3D打印技術的引入為壓鑄模具制造帶來了新的可能。
目前,壓鑄模具3D打印的主要突破體現在三方面:一是成型材料的耐熱性能提升,二是復雜冷卻通道設計的實現,三是模具一體成型技術的逐步成熟。
在材料創(chuàng)新方面,金屬3D打印材料如H13、MS1、銅合金等已具備較強的抗熱裂、耐磨性和熱導率,適應壓鑄模具長周期工作的需求。新型復合材料通過后處理強化,其硬度和導熱系數與傳統(tǒng)模具鋼相當,部分性能甚至更優(yōu)。
在結構優(yōu)化方面,3D打印支持構建復雜的內部冷卻系統(tǒng),可實現沿型腔等距布置的“conformal cooling”通道。這種設計可將冷卻速度提升30%以上,顯著減少產品翹曲和氣孔缺陷。
此外,3D打印使壓鑄模具的型芯、滑塊等部件實現一體式打印,省去繁瑣裝配工序,減少因拼接而導致的熱脹冷縮偏差,提升整體結構強度與穩(wěn)定性。
為了提升模具使用壽命,技術研發(fā)團隊還嘗試在打印后進行表面合金化處理、激光淬火等工藝,進一步提高模具表層硬度和抗腐蝕能力。
隨著設備精度、打印速度和材料種類的持續(xù)擴展,壓鑄模具3D打印已從原型驗證走向實際應用階段。在新能源汽車、航空零部件、五金等領域,該技術正逐步替代部分傳統(tǒng)工藝,推動模具制造的數字化與智能化轉型。