TruPrint 3000 加工 H13 模具零件

通過這個視頻相信大家都了解了通快 3D 打印鋁合金高壓鑄造模具澆口分流器的流程堡酗，隨著零部件的結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜豁惨，使用傳統(tǒng)的鑄造技術(shù)在生產(chǎn)零部件時难宋，模具的設(shè)計和制造會花費大量的時間耗鲸，增加生產(chǎn)周期和研發(fā)成本。而使用增材制造技術(shù)可以通過計算機輔助設(shè)計模型直接成形復(fù)雜形狀的圖形乙闰。

金屬 3D 打印技術(shù)可以使企業(yè)有能力快速生產(chǎn)各類零件懒潘、減少大量外協(xié)費用歪榕，同時對于單件、小批量熔模精密鑄件的生產(chǎn)可以不用模具幅慌，從而節(jié)省大量模具加工費用宋欺。

下文會給大家進(jìn)一步解讀關(guān)于澆口分流器 3D 打印以及傳統(tǒng)制造工藝的對比。先通過一段視頻了解鋁合金高壓鑄造的流程：

鋁合金高壓鑄造的流程

鋁合金高壓鑄造的模具尺寸通骋任椋可達(dá) 1 米× 2 米齿诞，壓力可達(dá) 80 噸。合模之后溫度高達(dá) 700 多攝氏度的鋁水在不到 1 秒的時間內(nèi)被壓入模腔骂租，并迅速冷卻凝固成鋁合金齒輪箱殼體產(chǎn)品祷杈。而壓鑄產(chǎn)線的產(chǎn)能取決于開模時間的長短，如果能提高局部過熱區(qū)域的冷卻速度渗饮，就能大大縮短鋁水冷卻凝固的時間但汞，實現(xiàn)短時間開模，大大提升產(chǎn)能互站。

在這個案例中私蕾，澆口位置由于壁厚更大，積聚了更多的鋁水胡桃，在冷卻過程中溫度始終高于其他部位踩叭，提升該處的冷卻速度成為縮短開模時間的關(guān)鍵。

傳統(tǒng)的澆口分流器的冷卻流道設(shè)計是通過鉆孔并安裝一套冷卻回流的組件來實現(xiàn)對該處的局部冷卻昵裁。這樣的冷卻流道設(shè)計锋辩，使得冷卻水距離模具表面的距離較遠(yuǎn)，并且模具的不同位置冷卻不均勻祈痢。

有了 3D 打印技術(shù)后叽燃，就可以對冷卻流道做進(jìn)一步優(yōu)化，設(shè)計成更貼近模具表面的隨行冷卻流道姚菱，并且可以通過 3D 打印一體化成型校惧，無需后續(xù)的加工或裝配，流道距離模具表面的平均距離維持在 3mm惜荐。

經(jīng)過優(yōu)化后 3D 打印的澆口分流器實際工作過程中的最大溫度僅 224 攝氏度拓肉，比傳統(tǒng)加工的零件的最大溫度降低了 180 攝氏度，并且表面溫度的均勻性也更好用缔。不僅縮短了 30% 的開模時間，并且提升了模具的使用壽命尔减。

H13 鋼屬于熱作模具鋼赠粘，具有較高的韌性，耐冷熱疲勞性與優(yōu)良的熱強性缓艳，但在 3D 打印加工過程中特別容易開裂校摩，形成微裂紋，導(dǎo)致最終產(chǎn)品的致密度和力學(xué)性能下降。這次 TruPrint 3000 打印的澆口分流器模具的原材料粉末由 CMC 公司提供衙吩，這批粉末對 H13 的成分做了優(yōu)化互妓，在保證性能的基礎(chǔ)上降低了產(chǎn)品的脆性，避免了微裂紋的產(chǎn)生坤塞。通過對產(chǎn)品的金相分析冯勉，致密度達(dá)到 99.9% 以上。

粉末成分表

垂直面金相圖

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