3D打印铸造模具

FDM模具应用分析

铸造模具一般分为造型合箱类和消失模类，其中造型合箱类主要有木模、树脂模、金属模和射芯模。共享集团已经利用大型FDM代替木模，并有一定的效果。

FDM模具与传统模具的比较

1、性能：根据一系列试验测出FDM模具层与层之间的抗拉强度是木模的1.5-2倍左右， 使用寿命大概在600次左右，是木模的2-3倍

2、成本：PLA材料可100%回收再利用，成本为木模的0.8-1.8倍。

3、效率：设计周期和生产周期缩短30%-50%。

4、工作环境：FDM模具工作人员减少30%-50%

（FDM模具工作现场）

（木模工作现场）

5、安全环保：

FDM模具展示

共享集团已在六大类铸件产品上利用FDM技术制造模具，生产上百套、上百吨铸造模具，模具大小从几百克到几十公斤不等。

（主轴箱模具   尺寸：840*600*550mm）

（芯盒模具  尺寸：400*200*220mm）

（立柱模具  尺寸：1900mm*900mm*480mm）

（主轴箱模具  尺寸：700mm*380mm*430mm）

（转塔模具与铸件 尺寸：Φ660*125mm）

组合模具探索：

除了单纯利用FDM，共享集团结合木模、FDM、SLA等技术，通过结构优化，使材料与结构的最优配比，组合模具整体成本为木模的0.8-1.6倍，制作周期、性能、使用寿命均优于木模。

下面是共享集团通过实际应用总结出来的一些经验数据。

类型	尺寸精度（mm）	表面光洁度（μm）	起模性能	硬度（维氏HV）	抗拉强度（MPa）	使用寿命 （次）	残值	制作周期（天）	价格比例
木模	0.3	12.5	差	低	10-30	200	无	7-30	1
SLA模具	0.2	6.3	好	83	27-35	500（待验证）	无	4-20	0.8-1.2
FDM模具	0.2	6.3	好	85	35-45	600（待验证）	材料回收	4-20	0.8-1.8
金属模（铝模）	0.05	3.2	较好	95	195-205	2000以上	材料回收	30-45	3.0-5.0
1、表面光洁度说明，Ra12.5为明显可见刀痕，Ra6.3为可见加工痕，Ra3.2为微见加工痕迹。 2、模具对抗拉强度要求并不高，要求整体性好，尺寸精度高，表面光洁度高，硬度高，使用寿命长。 3、价格比例为其他模具与相同产品的木模对比价格比例。

SLA、FDM组合模具优势：

1、可打印较为复杂的产品。

2、制作工序少，周期短（3-20天）。

3、表面光洁度好，铸件表面质量好。

4、绿色制造、材料环保、可回收利用。

5、SLA可实现燕尾销、螺纹孔一次成型。

FDM其他应用探索：

FDM设备Ishare2012成形空间2000*1800*600mm，在大型艺术雕塑、造型上已有案例应用。

小型机I-share2010设备，成形空间1000*1000*1000mm，打印产品精度可取代桌面FDM设备，打印成本为线材FDM打印的1/3。

此外共享集团还在探索渐变色打印、透明材质打印、工程塑料打印等方面。相信日后FDM在各行业应用会更加广泛。