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快速制模技术

模具是制造业中使用量大、影响面广的工具产品。没有型腔模、压铸模、铸

模、深拉模和冲压模，就无法生产出被广泛应用和具有竞争价格的塑料件、合金

压铸件、钢板件和锻件。在现代批量生产中，没有高水平的模具，就没有高质量

的产品，它对企业提高生产效率、降低生产成本也有重要的作用。据国外必威体育精装版统

计分析，金属零件粗加工的75%、精加工的50%和塑料零件的90%是用模具加

工完成的。因此，模具工业也被称为“皇冠工业”。由于市场竞争的日益激烈，产品更

新换代的速度不断加快，多品种小批量将成为制造业的重要生产方式，在这种情况下，制造

业对产品原型的快速制造和模具的快速制造提出了强烈的要求。高速加工技术的出现，

为模具制造技术开辟了一条崭新的道路。快速制模技术是一种快捷、方便、实用的模

具制造技术。特别适用于新产品开发试制、工艺验证和功能验证以及多品种小批量生产。

快速制模技术特点

快速模具制造技术与传统的模具制造技术相比,具有如下特点：

（1)制造方法简单，工艺范围广

由于快速模具制造是基于材料逐层堆积的成形方法，工艺过程相对简单、方

便和快捷，它不仅能适应各种生产类型特别是单件小批的模具生产，而且能适应

各种复杂程度的模具制造；它既能制造塑料模具，也能制造金属模具。模具的结

构愈复杂，快速模具制造的优越性就更突出。

（2）模具材料可强韧化和复合化

快速模具制造工艺能方便地利用在合金中添加元素或结晶核心，改变金属凝

固过程或热处理等手段，可改善和提高模具材料的性能；或者在合金中添加其它

材料，可制造复合材料模具。

(3)设计周期短，质量高

由于RT的模具设计极少依赖人的因素，因而可有效地降低人为的设计缺陷。

设计师可利用RP制造的高精度模型，在设计阶段就可对产品的整体或局部进行

装配和综合评价，并不断改进，大大地提高了产品的设计质量。

（4）便于远程的制造服务

由于RT对信息技术的应用，缩短了用户和制造商之间的距离，利用互联网可进

行远程设计和远程服务，能使有限的资源得到充分的发挥，用户的需求能得到最

快的响应。

快速制模技术类型

快速制模技术与传统的机械加工相比，具有制模周期短、成本低、精度与

寿命又能满足生产上的使用要求，是综合经济效益比较显著的一类制造模具的技

术，概括起来，有以下几种类别。

1快速原型制造技术

快速原型制造技术简称RPM，是80年代后期发展起来的一种新型制造

技术。美国、日本、英国、以色列、德国、中国都推出了自己的商业化产品，并

逐渐形成了新型产业。

RPM是电脑、激光、光学扫描、计算机辅助设计（CAD)、计算机辅助加

工(CAM)、数控(CNC)综合应用的高新技术。在成型概念上以平面离散、堆积为指

导，在控制上以计算机和数控为基础，以最大柔性为总体目标。它摒弃了传统的

机械加工方法，对制造业的变革是一个重大的突破，利用RPM技术可以直接或间

接地快速制模，该技术已被汽车、航空、家电、船舶、医疗、模具等行业广泛应

用。下面简述一下目前已经商业化的几种典型快速成型工艺。

1.1激光立体光刻技术(SLA)

SLA技术是交计算机CAD造型系统获得制品的三维模型，通过微机控制

激光，按着确定的轨迹，对液态的光敏树脂进行逐层扫描，使被扫描区层层固化，

连成一体，形成最终的三维实体，再经过有关的最终硬化打光等后处量，形成制

件或模具。

激光立体光刻技术主要特点是可成型任意复杂形状，成型精度高，仿真

性强，材料利用率高，性能可靠，性能价格比较高。适合产品外型评估、功能实

验、快速制造电极和各种快速经济模具。但该技术所用的设备和光敏树脂价格昂

贵，使其成本较高。

1.2叠层轮廓制造技术(LOM)

LOM技术是通过计算机的三维模型，利用激光选择性地对其分层切片，

将得到的各层截面轮廓层层粘结，最终叠加成三维实体产品。其工艺特点

是成型速度快，成型材料便宜、成本低，因无相变，故无热应力、收缩、膨胀、

翘曲等，所以形状与尽寸精度稳定，但成型后废料块剥离较费事，特别是复杂件

内部的废料剥离。该工艺适用于航空、汽车等和中体积较大制件的制作。

1.3激光粉末选区烧结成型技术(SLS)