金屬噴涂注塑模具應(yīng)用范例。傳統(tǒng)制造業(yè)的戰(zhàn)略是規(guī)模效益第一，二十世紀(jì)八十年代提出價(jià)格和質(zhì)量第一，九十年代以來(lái)，已發(fā)展為市場(chǎng)響應(yīng)第一。在制造業(yè)日趨國(guó)際化的狀況下，著名十大品牌縮短產(chǎn)品開發(fā)周期和減少開發(fā)新產(chǎn)品投資風(fēng)險(xiǎn)，成為企業(yè)賴以生存的關(guān)鍵。近年來(lái)，制造業(yè)市場(chǎng)的制造戰(zhàn)略重點(diǎn)正在發(fā)生從成本與質(zhì)量到時(shí)間與響應(yīng)的重大轉(zhuǎn)移。

快速將多樣化的產(chǎn)品推向市場(chǎng)是制造商把握市場(chǎng)先機(jī)而求生存的重要保障，快速響應(yīng)制造已成為國(guó)際研究的熱點(diǎn)，應(yīng)運(yùn)而生的快速成形/快速制模/快速制造技術(shù)為企業(yè)提高競(jìng)爭(zhēng)力提供了一種先進(jìn)的手段。

該技術(shù)是基于材料累加成形的一種高新制造技術(shù),被國(guó)際模協(xié)秘書長(zhǎng)羅百輝認(rèn)為是20世紀(jì)制造領(lǐng)域的一次革命性突破，可制造注塑模、壓鑄模、沖壓模等各類精密復(fù)雜模具，目前已廣范應(yīng)用于汽車、航空航天、船舶、家電、工業(yè)設(shè)計(jì)、醫(yī)療、建筑、工藝品制作以及兒童玩具等領(lǐng)域，并且隨著這一技術(shù)本身的不斷發(fā)展和完善，其應(yīng)用范圍將不斷拓廣。

在汽車、家電制造業(yè)中，模具成形零件占到了制造工時(shí)的50％～70％。模具制造是制約我國(guó)汽車、家電、輕工等行業(yè)發(fā)展的瓶頸和關(guān)鍵，隨著快速成型軟硬件設(shè)備與快速成型材料的不斷發(fā)展和完善，快速原型件的強(qiáng)度和精度得到不斷的提高，快速成型技術(shù)已經(jīng)逐漸地深入到快速模具制造領(lǐng)域，基于快速成型方法制造各類簡(jiǎn)易經(jīng)濟(jì)快速模具已成為RP&M應(yīng)用的熱點(diǎn)問題。

一、模具快速制造

雖然快速成形技術(shù)問世時(shí)間不長(zhǎng),但由于它對(duì)制造業(yè)帶來(lái)的巨大效益使得這一技術(shù)的應(yīng)用日益廣泛，特別是給模具的設(shè)計(jì)與制造帶來(lái)了一次飛躍。快速原型技術(shù)可精確制作模具的型心和型腔，也可直接用于注射過程制作塑料樣件，以便發(fā)現(xiàn)和糾正出現(xiàn)的錯(cuò)誤。由于快速原型制造這一新技術(shù)的應(yīng)用,使模具的設(shè)計(jì)與制造逐步趨向于數(shù)字化、快速化，使模具制造在縮短周期，降低成本的進(jìn)程中，大大前進(jìn)了一步。

快速制模技術(shù)大都是依據(jù)快速成型制作的實(shí)體模型即樣模(母模)采用拷貝方式(如金屬噴涂、電鍍、復(fù)合材料澆注、精鑄等)來(lái)快速制造模具主要工作零件(凸、凹模或模腔、模芯)的，其制造周期一般為傳統(tǒng)的數(shù)控切削方法的1/5～1/10，而成本卻僅為其1/3～1/5。

根據(jù)模具材料、生產(chǎn)成本、RP原型的材料、生產(chǎn)批量、模具的精度要求已開發(fā)出多種多樣的工藝方法。據(jù)國(guó)際模協(xié)秘書長(zhǎng)羅百輝介紹，目前的快速制模方法大致有間接制模法和直接制模法，基于RP快速制造模具的方法多為間接制模法。依據(jù)材質(zhì)不同，間接制模法生產(chǎn)出來(lái)的模具有軟模、橋模和硬模。軟模(softtooling)通常指的是硅橡膠模具。用SLA、FDM、LOM或SLS等技術(shù)制作的原型，再翻成硅橡膠模具后，向模中灌注雙組份的聚氨酯，固化后即得到所需的零件。橋模(bridgetooling)通常指的是可直接進(jìn)行注塑生產(chǎn)的環(huán)氧樹脂模具。采用環(huán)氧樹脂模具與傳統(tǒng)注塑模具相比，成本只有傳統(tǒng)方法的幾分之一，生產(chǎn)周期也大大減少。模具壽命不及鋼模，但比硅膠模高，可達(dá)1000～5000件，可滿足中小批量生產(chǎn)的需要。硬模(hardtooling)通常指的就是鋼質(zhì)模具，即用間接方式制造金屬模具和用快速成形直接加工金屬模具。

快速制模技術(shù)制模周期短、工藝簡(jiǎn)單、易于推廣、制模成本低、精度和壽命能滿足某種特定的功能需要，綜合經(jīng)濟(jì)效益良好，是一種快捷、方便、實(shí)用的模具制造技術(shù)，特別適用于新產(chǎn)品開發(fā)試制、工藝驗(yàn)證和功能驗(yàn)證以及多品種小批量生產(chǎn)。

企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)日益加劇，產(chǎn)品開發(fā)周期要求越來(lái)越短，為快速制模技術(shù)提供了發(fā)展機(jī)遇和發(fā)展空間。隨著工業(yè)化生產(chǎn)的發(fā)展，快速制模技術(shù)越來(lái)越受到產(chǎn)品開發(fā)商和模具界廣泛重視，對(duì)其研究正方興未艾，新的技術(shù)成果不斷涌現(xiàn)，呈現(xiàn)出生機(jī)勃勃的發(fā)展趨勢(shì)，有著強(qiáng)大的生命力。

二、注塑模快速制造技術(shù)-金屬噴涂制模法

1、金屬噴涂制模法簡(jiǎn)介

金屬噴涂制模法是將快速原型與熱噴涂、快速凝固等方法相結(jié)合的間接制模法，其工藝是將熔融或半熔融的金屬顆粒噴射到通過SLA、SLS或LOM方法制造的原型上，生成金屬薄層，然后補(bǔ)強(qiáng)背襯并除去原型后得到模具產(chǎn)品。目前有兩種形式，即霧化噴射法（快速凝固工藝RSP）、噴涂法。當(dāng)模具要求的壽命在3000件以下時(shí)，一般采用以RP原型作母模，將低熔點(diǎn)的熔化金屬（如鋅鋁合金）充分霧化后以一定的速度噴射到母模的表面，形成模具型腔表面，充填背襯復(fù)合材料，制作鋅鋁合金軟模具。

金屬噴涂制模法以樣模為標(biāo)準(zhǔn)，模具型腔尺寸、幾何精度完全取決于樣模，型腔表面及其精細(xì)花紋一次同時(shí)形成，故制模速度快，制造周期短，模具壽命長(zhǎng)，成本低，僅為數(shù)控法加工鋼模的1/3-1/5。

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