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嫁接打印:开启模具高效制造新时代

         发布日期:2025-04-13 10:35    点击次数:79

镭镆科技是一家专注于将金属3D打印技术深度应用于模具制造及应用领域的高科技企业,为全球模具用户提供3D打印整体应用解决方案。

在当今制造业快速发展的浪潮中,SLM(选择性激光熔化技术)打印领域不断涌现出创新技术,而嫁接打印技术便是其中的佼佼者。它凭借降低生产成本、提高生产效率的显著优势,逐渐成为行业的热门话题。今天,就让我们深入了解一下嫁接打印的奥秘。

什么是嫁接打印?

嫁接打印是一种融合传统加工与先进打印技术的复合工艺。它先利用传统加工手段经济高效地制造出零件结构简单部分作为基座,然后在基座上方“生长”出结构复杂部分。这种巧妙的结合方式,不仅加快了整个零件的制造周期,降低了整体制造成本,还能保证零件达到所设计的性能,堪称制造业的“智慧结晶”。

嫁接打印图

嫁接打印的性能可靠吗?

在模具制造领域,传统烧焊工艺会因局部高温导致材料发生退火现象,造成模具基体硬度及红硬性指标降低,进而影响模具使用寿命。对于刚接触SLM技术的人,难免会担心嫁接后的产品强度变弱,嫁接位置容易开裂,模具寿命受影响。

然而,事实上并非如此,SLM嫁接打印技术相当成熟,嫁接打印的产品性能和寿命与全打印一致。SLM 嫁接工艺通过高能激光束使基材表层与添加材料同步熔化,在液态下实现原子级混合并形成冶金结合界面,其强度与基座材料相当。工艺中通过精确控制激光参数和冷却速率,将热影响区限制在基材表层,避免整体退火。从物理冶金和工艺控制层面保障界面的高强度结合与服役可靠性,解决了传统焊接易退火、开裂等问题。

拉伸试验图

图示为嫁接打印的拉伸试验效果。红线位置是打印部位和基座的结合线。经过多次试验,断裂均发生在基座位置,而非结合线,充分证明了嫁接打印的高强度和可靠性。

嫁接打印的基材有什么要求?

在 SLM 嫁接打印技术中,材料的精准匹配是实现模具性能升级的核心保障。镭镆科技研发的全谱系 3D 打印材料凭借独特的冶金兼容性设计,可与 H13、S136、P20 系列等主流压铸、注塑模具钢实现原子级结合,彻底消除传统堆焊工艺中常见的界面裂纹、气孔等缺陷。

针对不同应用场景,推荐优先选用性价比突出的 S136 和 H13 模具钢作为嫁接基材:

1. S136 钢(耐腐蚀镜面钢):适合需长期接触腐蚀性塑料的精密型腔修复,其抛光性能可保留至 Ra0.4μm 以下。

2. H13 钢(热作模具钢):通过嫁接强化后可耐受 600℃以上高温循环,特别适用于汽车保险杠等大型模具的热疲劳防护。

镭镆打印材料性能对比图

嫁接打印的加工与热处理要求

尽管近年来SLM打印工艺在不断进步,镭镆科技自研的高精度打印工艺可实现精密级打印效果(精密f等级,≤50um),但是SLM打印的模具的精度、表面粗糙度一般仍无法直接满足模具的精度及粗糙度要求,仍需要进行精加工。因此,在对基材进行加工时,仅需完成运水孔的加工即可,待嫁接打印完成后统一进行精加工。

嫁接打印后,要通过统一的热处理使打印部分和嫁接的基座钢材同时获得相近的硬度,以获得均匀的性能。基座材料的热处理制度需要尽量与打印材料保持一致。所以在嫁接之前基座材料也无需进行特殊的加硬处理。

镭镆案例

电子用品外壳模具图(S136嫁接CX)

某电子产品公司为提升产品机壳注塑的效率,改善产品表面质量及产品良率,由上海镭镆科技提供3D打印随形水路模具。若采用全打印方案需要打印6小时,而采用嫁接打印方案仅需要打印1.5h,同时打印材料消耗降低60%,整体打印费用大幅减少(模具打印的费用和打印材料消耗量有关)。

从该案例数据可以看出,嫁接打印在时间成本和经济成本上都具有明显优势,大大提高了生产效率,降低了制造成本。

嫁接打印技术以其独特的优势,在制造业中展现出巨大的潜力和广阔的应用前景。它不仅融合了传统加工与先进打印技术的精华,还解决了传统工艺的诸多痛点,为模具制造等行业带来了新的发展机遇。相信随着技术的不断进步和完善,嫁接打印将在更多领域大放异彩,助力制造业迈向更高效、更优质、更经济的未来。

镭镆科技在金属3D打印领域深耕十余年,在流体通道设计与仿真分析、3D打印工艺与后处理工艺开发以及3D打印钢材粉末材料开发等方面具有丰富的实践经验与优异的成果表现。公司助力众多用户优化产品设计并提供高质量、高效的3D打印服务。用户覆盖汽车、消费电子、电气设备、医疗、化妆品等多个行业。通过创新型的自主研发和3D打印应用服务为客户创造价值。

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期待和大家一起探讨3D打印的更多可能性!



 
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