3DP技术由美国麻省理工学院Sachs等人提出。1997年,Sachs研究了基于3DP的随形冷却模具的制造,对模具材料、尺寸控制、表面和硬度等的影响因素进行了分析,并制作了模具。2000年,他将采用该技术制造的模具用于生产的塑料制品,制品的冷却时间缩短了15%,翘曲变形减小9%。2001年,在Sachs的基础上,Xu提出了系统的随形冷却水道设计方法,并使用3DP技术成功制作了模具。2009年,Xu利用3DP技术制作了带随形冷却水道的低惯性快速热循环实验模具,实验表明,采用该模具成型,可以明显改善模具温度的控制。
SLM技术与DMLS技术较为相似,2007年,Beal通过模拟分析与实验,对比使用SLM成型的铜工具钢梯度材料镶件与工具钢镶件对注塑模具温度的影响,利用DSC检测两模具PP制件的结晶度,表明添加铜的工具钢梯度材料具有很好的传热能力。
2012年,Răzvan Păcurar 对基于SLM制造的注塑模精度进行了研究,通过ANSYS分析,并使用SLS、SLM、CS(Classical Sintering)成型试样与设计模型进行对比,结果表明,激光功率、扫描速度等工艺参数对精度有影响,但是较难确定唯一并普遍适用的工艺参数。模具的精度还与复杂程度有很大关系,模具的支撑结构也有着重要的影响。
2013年,Antonio Armillotta等使用SLM法制作带随形冷却水道的压铸模。SLM也是目前应用较多的3D打印制模技术,如,意大利的INGLASS公司,德国的SLM Solution等公司都有成功的商业应用案例。
国内部分高校对3D打印技术进行了研究,如:大连理工大学、清华大学、西安交通大学、华中科技大学、华南理工大学和浙江大学等,并取得了一定的进展,但将该技术应用于随形冷却注塑模具的研究还很少,华中科技大学做过初步探索,但模具的制造精度、设计过程等问题还有待解决。
随形冷却注塑模具的制造可以说是3D打印技术的主要应用之一。随着3D打印技术在成型设备、加工精度及加工材料等方面的进步,随形冷却技术在注塑模具中的使用将越来越广泛。总的说来,各个技术都具有自身的优势和特点,但从发展趋势来看,DMLS与SLM技术由于工艺简单,无疑将会取得更广泛的应用。
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