組織致密的電子燒結(jié)模具

經(jīng)過使用高能量的激光束再由3D模型數(shù)據(jù)控制來局部熔化金屬基體同時燒結(jié)固化粉末金屬資料并主動地層層堆疊以生成致密的幾許形狀的實體零件。這種零件制作工藝又叫作直接金屬激光燒結(jié)技能Direct Metal Laser-Sintering（DMLS）。

經(jīng)過選用不同的燒結(jié)資料和調(diào)節(jié)工藝參數(shù)，可以生成功能差異變化很大的零件，從具有多孔性的透氣鋼，到耐腐蝕的不銹鋼再到組織致密的電子燒結(jié)模具鋼（強度優(yōu)于鑄造或鍛造）。這種離散法制作技能乃至實現(xiàn)直接制作出十分復(fù)雜的零件，避免了用銑削和放電加工，為規(guī)劃提供了更寬的自由度。

本文以德國EOS公司的EOSINT M系統(tǒng)為例，介紹DMLS在電子燒結(jié)模具方面的應(yīng)用。EOSINT M是在歐洲開發(fā)DMLS技能最搶先的企業(yè)之一，自1995年它的商業(yè)化以來十年里，電子燒結(jié)模具職業(yè)是其主要的應(yīng)用領(lǐng)域。這項應(yīng)用作為最常用的一種快速電子燒結(jié)模具方法是由于大幅縮短了產(chǎn)品開發(fā)進(jìn)程，使樣品模型的制作推出時間變得十分短，所以前期的用戶也把這稱作“樣品模”，也就是說這樣能縮短電子燒結(jié)模具研發(fā)周期。

早些年只要相對軟的資料適用這種技能，所以大部分塑料樣品電子燒結(jié)模具都是這樣制做，而跟著技能的不斷進(jìn)步，應(yīng)用領(lǐng)域也擴展到了適用于塑料、金屬壓鑄和沖壓等各種量產(chǎn)電子燒結(jié)模具。應(yīng)用這項技能的長處不僅僅是周期短，并且使電子燒結(jié)模具規(guī)劃師把心思集中在如何建構(gòu)最佳的幾許造型，而不用考慮加工的可行性與否。

結(jié)合運用CAD和CAE技能，可以制作出包任意冷卻水路的電子燒結(jié)模具結(jié)構(gòu)，如上圖1左a所示為的鑲件上通上水路以減小電子燒結(jié)模具上熱集中最終下降產(chǎn)品收縮變形量；關(guān)于關(guān)鍵的電子燒結(jié)模具配件，如圖1右b為對熱澆口套上加上冷卻可以下降成型周期，這樣做可以極大地改進(jìn)質(zhì)量和并大幅下降出產(chǎn)的本錢。今日EOSINT M作業(yè)系統(tǒng)正用于百萬次的塑膠電子燒結(jié)模具和十萬次的沖壓和鑄造電子燒結(jié)模具。