在模具制造業(yè)中,3D打印技術以其設計自由度大、制造靈活性強及生產(chǎn)周期短等顯著優(yōu)勢,為模具的制造帶來了革命性的變革。特別是其能夠制造出傳統(tǒng)工藝難以實現(xiàn)的隨形水路,顯著縮短了模具的冷卻時間,進而提升了產(chǎn)品的良品率,因此,越來越多的產(chǎn)品開始采用這一先進技術。

然而,3D打印模具鑲件的性能在很大程度上取決于所使用的打印材料。那么,究竟何種3D打印材料更適合模具制造呢?對此,上海毅速激光科技有限公司總經(jīng)理王利軍憑借其在模具與3D打印行業(yè)的深厚經(jīng)驗,提出了明確的見解。他認為,優(yōu)質(zhì)的模具3D打印材料應當具備以下關鍵特性:良好的打印性能、高熱導率、快速冷卻能力、優(yōu)異的力學性能、高耐磨性、出色的耐腐蝕性(以應對冷卻水路中冷卻水可能引發(fā)的銹蝕、堵塞及失效問題)以及卓越的耐疲勞性(確保模具具有較長的使用壽命)。
這一觀點源于其在兩個行業(yè)的長期實踐。上海毅速激光早期專注于模具業(yè)務,隨著金屬3D打印技術的逐漸成熟,隨形冷卻水路為金屬模具制造開辟了新的方向。2018年,毅速開始探索金屬3D打印在模具領域的應用,并選定注塑模具作為切入點,通過設計隨形冷卻水路并3D打印制造的方式來優(yōu)化注塑模具。

然而,盡管3D打印模具提高了生產(chǎn)效率,但在耐腐蝕性和耐疲勞性等方面仍存在不足。例如,傳統(tǒng)注塑模具的壽命可達50萬模次,而3D打印模具的壽命通常僅為10萬模次左右。因此,要推動3D打印模具制造的發(fā)展,必須致力于新材料的研發(fā)。
進入行業(yè)一年多后,上海毅速開始著手開發(fā)新材料。這一任務并非易事,需要深厚的學術背景和大量的研究試驗。幸運的是,上海毅速與上海交通大學建立了良好的合作關系,這為開發(fā)模具專用的3D打印材料提供了有力支持。

經(jīng)過近兩年的努力,毅速成功研發(fā)出多款專為3D打印設計的金屬粉末材料,包括EM201高導熱不銹鋼粉末、EM191S高拋光不銹鋼粉末、EM191高耐磨不銹鋼粉末以及EM213熱作模具鋼粉末等。這些材料在多個維度上提升了傳統(tǒng)打印材料的性能,解決了模具行業(yè)因缺乏合適材料而難以廣泛應用增材制造的難題,加速了金屬增材制造技術的推廣和應用。其中EM201高導熱不銹鋼粉末,已經(jīng)獲得了中國和歐洲的發(fā)明專利授權。
數(shù)據(jù)顯示,毅速開發(fā)的EM201?材料導熱系數(shù)高達80W/m℃,約為普通模具鋼的4倍。同時,該材料在韌性、硬度和抗開裂等整體性能方面也表現(xiàn)出色。當與3D打印隨形水路結合使用時,其導熱效果甚至可以與鈹銅相媲美。

在快速消費品包裝、醫(yī)療用品耗材、電子產(chǎn)品等領域,對效率的追求始終是核心議題。毅速新材料不僅為各行業(yè)提供了提質(zhì)、降本、增效的新途徑,還進一步推動了3D打印在制造領域的廣泛應用。