使用3D Systems公司的Cimatron? Geomagic? Control?軟件增捻、ProX? DMP 200金屬打印機(jī)軟件結(jié)合惯缚，形成一個端對端的工作流程。使得Bastech公司縮短了塑膠模的設(shè)計時間菲瓶、注塑時間怠褐，大大降低了總成本

美國Bastech公司在注塑制模過程中采用3D Systems公司端到端的解決方案進(jìn)行隨形冷卻，縮短了注塑時間您宪，同時使模溫保持恒定;設(shè)計及生產(chǎn)時間的縮短產(chǎn)生了較大的效益奈懒。

自注塑模發(fā)展之初，如何使模具在生產(chǎn)過程中保持恒溫就一直是擺在人們面前的一大難題宪巨。

為保持恒溫環(huán)境磷杏，制造商們先后使用了隔水片溜畅、點膠口、熱流道等极祸，甚至使用多板結(jié)構(gòu)來增加復(fù)雜的鉆孔慈格。

在過去的十余年間，隨形冷卻--設(shè)計出與部件輪廓一致的冷卻通道一直被認(rèn)為是控制注塑恒溫環(huán)境的解決方案遥金。然而隨形冷卻增加了模具制造的設(shè)計難度及制造復(fù)雜度浴捆，使得大部分工廠都對其望而卻步。

“絕對可靠的辦法”

Bastech是一家位于俄亥俄州的公司稿械，專為增材制造服務(wù)業(yè)及設(shè)備銷售業(yè)提供一站式解決方案选泻。Bastech一直在努力尋找保持恒溫的辦法，并相信已經(jīng)找到了更簡單鲁其、更高效吟芜、更經(jīng)濟(jì)的解決方案。Bastech公司是3D Systems公司的授權(quán)金牌合作伙伴耐浙，其研究工作得到了3D Systems公司的大力幫助夯榛，3D Systems為其提供了最新的3D打印技術(shù)和專業(yè)知識。

Bastech公司在這一方面的研究取得了突破性進(jìn)展慢荧，這一點在最近兩次測試的記錄中得到了體現(xiàn)杯岩。基于3D Systems公司的Cimatron?模具制造軟件及其ProX? 200金屬打印機(jī)松奖。通過運用3DSystems合作伙伴--Moldex3D的軟件進(jìn)行隨形冷卻仿真設(shè)計测脯，并使用3DSystems公司的Geomagic?

Control軟件對DMP金屬打印部件進(jìn)行檢驗。

采用Cimatron?的模具設(shè)計制造出的復(fù)雜隨形冷卻水道減少了14%的注塑時間以及16%的總成本赃慰。

該制造工藝是一種端對端的制造解決方案荐多，將虛擬的數(shù)字世界和現(xiàn)實的物質(zhì)世界完

美地集成在一起，這些都是通過3D Systems公司的產(chǎn)品才得以實現(xiàn)纪尊。

“軟件強(qiáng)大的設(shè)計功能充分發(fā)揮了3D打印性能候殿，打印出表面光滑、無需太多后續(xù)處理的高密度金屬部件献雅，為制造定制冷卻道的模具提供了絕對可靠的解決方案碉考。” Bastech公司首席執(zhí)行官Ben Staub如是說挺身。

自動化設(shè)計及分析

Bastech公司的第一次測試是對兩個體積侯谁、尺寸和設(shè)計結(jié)構(gòu)極其相似的零件進(jìn)行比較。其中一個部件有3D打印的隨形冷卻道型芯章钾，;而另一個部件則是標(biāo)準(zhǔn)的螺旋隔水片結(jié)構(gòu)墙贱，采用傳統(tǒng)方法制造而成。

隨形冷卻設(shè)計使用了Cimatron軟件贱傀。Cimatron是一款專業(yè)的CAD/CAM軟件惨撇，該軟件涵蓋了模具制造的整個周期--從報價到設(shè)計剿吻，工程變更，以及NC和EDM編程串纺。Cimatron的最新版本包含了冷卻設(shè)計和分析功能，這兩種功能既支持傳統(tǒng)鉆孔冷卻水道椰棘，又支持3D打印技術(shù)制造出的隨形冷卻水道纺棺。

通過集成的Moldex3D，Cimatron公司的注塑模設(shè)計師可以對注塑過程進(jìn)行自動化分析以優(yōu)化冷卻水道的布局丰倾。

Staub說助苫，Cimatron和Moldex的完美集成締造出專業(yè)級軟件，可幫助經(jīng)驗不太豐富的工程師創(chuàng)造出更好的設(shè)計齿雕。當(dāng)前對經(jīng)驗豐富的工匠出現(xiàn)了求大于供的情況条馍，因此這一款軟件出現(xiàn)得太合時宜了。

Bastech公司的工程經(jīng)理斯Scott Young補(bǔ)充道赂相，3D打印設(shè)計需要對結(jié)構(gòu)支撐設(shè)計有所了解寓鳄，以創(chuàng)造出最符合客戶需求的設(shè)計方案，并降低材料成本晋挑，減少打印時間跛孕。這一專業(yè)知識已被構(gòu)建在Cimatron軟件中，我們的設(shè)計師不必再在CAD軟件包中不停瀏覽尋找復(fù)雜的內(nèi)部水道肄寻，只需專心考慮自己的設(shè)計方案就可以了舟鲁。

大幅節(jié)省時間和縮短交付周期

錐形螺旋是Bastech公司的第一個基準(zhǔn)測試對象，該錐形螺旋位于空間錐面內(nèi)部串锁，主要用于工業(yè)裝配坡沿。通過旋轉(zhuǎn)淚滴狀結(jié)構(gòu)使螺旋的一端與其核心外表面平行，并與其保持恒定距離钾埂，從而制造出隨形冷卻水道河闰。通過使橫截面沿著錐形螺旋轉(zhuǎn)動，Baste成公司可設(shè)計出這一復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)勃教，而ProX DMP 200打印機(jī)可使該結(jié)構(gòu)一次成型淤击。

對3D打印模具進(jìn)行設(shè)計花了兩天時間，將設(shè)計方案在ProX DMP 200打印機(jī)上打印出來花了三天時間故源。為最大限度地提高生產(chǎn)率污抬，Bastech公司將模具的3D打印與Bastech公司其他工程所需部件進(jìn)行了充分的結(jié)合。

利用3D Systems公司的光固化成型技術(shù)并使用馬氏體時效鋼在ProX? DMP 200打印機(jī)上打印出的帶有隨形冷卻水道的模芯嵌件绳军。

ProX DMP 200打印機(jī)是一種能夠替代傳統(tǒng)制造工藝的成本合理的選擇印机，它可以減少浪費，加快制造速度门驾，縮短準(zhǔn)備時間射赛，可制造出致密金屬部件多柑，而且能打印復(fù)雜的組件。

斯托布說楣责，它是一種可以提高我們鑄造能力的工具平俘。它賦予我們更高的周轉(zhuǎn)加工能力，并可以解決工廠中遇到的瓶頸難題玻温。使用ProX DMP 200之后猴豁，直接省去了EDM和鉆孔工序，每個模具制造可節(jié)省30到40小時的時間级闭，而且大大減少了CNC和拋光作業(yè)量悲碰。

逆流式螺旋芯采用Cimatron軟件進(jìn)行設(shè)計和分析，利用ProX DMP 200打印機(jī)進(jìn)行3D打印本洁，可節(jié)省40多個小時的編程和加工時間泻磅。楊說，將所有的成本都算在內(nèi)搔片，3D打印的螺旋芯比傳統(tǒng)方法制造的螺旋芯可凈節(jié)省$1煞松，765 (18%)美元。

更重要的是脸缆，在運行過程中隨形冷卻模具可保持更低的溫度备则，并可節(jié)省22%的循環(huán)時間。

斯托布說城也，在注塑制模中隐锭，循環(huán)時間處于最重要的地位，位居第二的是穩(wěn)定控制溫度的能力计贰。

楊說钦睡，溫度控制得越穩(wěn)定，鑄造的部件質(zhì)量就越有保證躁倒。沒有了溫度變化引起的變形荞怒，縮短了循環(huán)時間縮短，使得模具的性能得到了巨大改善秧秉。

基準(zhǔn)測試1：隔水片 VS 隨形冷卻

隔水片型芯冷卻水道表面積=24.2 in2

冷卻水道隨形芯的表面積= 52.2 in2

隨性冷卻的成本節(jié)約

在第二次基準(zhǔn)測試中褐桌，Bastech公司設(shè)計了一個由完整芯、腔和斜面構(gòu)成的模具組合象迎，并進(jìn)行3D打印荧嵌。在這次測試中，我們的目標(biāo)是使傳統(tǒng)設(shè)計模具與隨形設(shè)計模具保持一樣的溫度砾淌，看一下它是如何影響冷卻效果和循環(huán)時間的啦撮。

結(jié)果顯示，在隨形冷卻設(shè)計過程中，大大減少了編程例是、加工及拋光時間卡宛，同時完全省去了EDM工序。Cimatron軟件使隨形冷卻模具的設(shè)計時間從30小時縮短到了短短的7個小時狐怯，3D打印模具可節(jié)省16%的成本胚闲，約為$2，505美元颜肥。

傳統(tǒng)模具的冷卻時間為10.5秒鳖进，而隨形模具的冷卻時間僅為7.5秒，循環(huán)時間縮短了14%奴万。

楊說，即使在傳統(tǒng)冷卻設(shè)計與隨形冷卻模具設(shè)計溫度保持一致的情況下单墓，隨形冷卻設(shè)計可使更多液體流經(jīng)更大面積的表面个荔，因此可以更有效地對模具進(jìn)行冷卻。

基準(zhǔn)測試2：傳統(tǒng)vs隨形

重大的底線效應(yīng)

楊說返工，一直以來人們都在尋求更好的冷卻技術(shù)易贿，現(xiàn)在我們有軟件可以幫助模具制造者更好地布局型腔、型芯和鑲件的位置嫡纠，然后用直接金屬打印技術(shù)將設(shè)計圖打印出來.

斯托布說烦租，傳統(tǒng)冷卻技術(shù)對注塑制模沒有什么更好的解決辦法。你只能在某幾個位置鉆孔除盏，而不能像3D打印的隨形冷卻水道那樣叉橱，可到處鉆孔。在隨性冷卻設(shè)計中我們終于不再需要作出妥協(xié)了者蠕。

Bastech公司得到俄亥俄州和戴頓大學(xué)研究院資助購買了ProX

200 DMP打印機(jī)窃祝，因此該公司的任務(wù)之一就是與工業(yè)界分享成果。斯托布希望Bastech公司的基準(zhǔn)測試可以向各種規(guī)模的工廠說明有絕對可靠的踱侣、端對端的解決方案可以實現(xiàn)隨形冷卻粪小。

他說，很多工具制造商都將采用3D技術(shù)來改善自身的運營抡句。我們愿意向其他工廠分享我們的成功探膊，并讓他們知道3D技術(shù)不僅能為他們帶來成功，而且這種成功會對他們產(chǎn)生極大的影響待榔。

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