摘要

增材制造又称3D打印,是一种基于离散堆积原理的数字化制造技术,具有高度灵活性和快速性等优势,近年来受到广泛关注。采用增材制造技术制造模具,可以降低生产成本、缩短制造周期,并能快速响应客户对模塑制品的个性化需求。基于增材制造的快速模具制造又称快速模具技术(Rapid tooling),根据增材制造件是否直接作为模具使用,快速模具分为间接快速模具和直接快速模具。根据模具材料的硬度,快速模具分为硬模和软模。间接快速模具由增材制造件间接制造软模(比如硅胶模具)发展成为间接制造硬模。由于间接制模存在工艺复杂、精度不高且软模存在寿命短等缺点,随着增材制造和材料技术的发展,直接快速硬模越来越受到重视。本文主要综述了基于增材制造快速模具技术的发展历程、工艺原理、典型速模具工艺,并对这些快速模具制造工艺进行对比分析。同时综述了基于增减材复合制造的快速模具制造的基本原理、典型工艺及其特点和快速模具所使用的新型材料。由于快速模具制造存在精度低、表面质量差、模具内部有缺陷且力学性能存在各向异性、模具尺寸受限和成本高等缺陷,未来快速模具制造技术将向高精度、高表面质量、高力学性能及低成本方向发展,并向基于增减材复合制造的快速模具制造发展,同时模具制造过程中的缺陷检测与控制将成为研究热点。