增材制造的战略优势
工具增材制造

2025 年 3 月 27 日 | 阅读时间：8 分钟

制造商在模具方面一直面临着挑战，这些挑战直接影响到生产效率、零件质量和底线结果。热管理问题造成生产瓶颈。复杂的几何形状要求在设计上做出妥协。传统模具的交付周期长，会延误产品的推出，限制对市场变化的响应速度。随着这些挑战的加剧，增材制造 （AM）作为一种引人注目的替代方案应运而生，它在解决这些基本痛点的同时，还为性能优化提供了新的可能性。

工具中的增材制造 案例

几十年来，传统的模具制造方法一直为各行各业提供着良好的服务，但也存在着固有的局限性。复杂的几何形状需要多个加工步骤，冷却通道仅限于直线设计，交货时间可能长达数月。AM 直接解决了这些痛点：

• 缩短前置时间：传统工具可能需要较长的安装时间，而增材制造 工具的设计、打印和后处理通常只需要几周时间。这种大幅缩短的时间可以加快市场响应速度，使产品开发周期更加灵活。
• 通过自由设计提高性能：AM 可以实现以前不可能实现的几何形状，包括完全符合零件轮廓的保形冷却通道。这使得冷却更加均匀，循环时间缩短（通常缩短 20-40%），零件质量提高，缺陷减少。
• 经济高效的迭代： 对传统模具进行设计变更既昂贵又耗时。利用 AM 技术，可以通过数字方式实施修改并打印 新工具，而无需重新加工或创建新模具所需的高昂成本。

克服传统工具难题

各行各业的制造商都面临着共同的模具难题，而 AM 在解决这些难题方面具有得天独厚的优势：

1. 热管理：考虑到高压压铸 (HPDC)，坯块面临着严重的热疲劳问题。传统的直冷却通道通常会造成冷却不均，导致热点、工具过早失效和铸件缺陷。利用 AM 技术，冷却通道可以精确地适应出现热失衡的位置，沿着传统方法无法加工的复杂轮廓进行冷却。这种有针对性的冷却方法可显著延长工具寿命，同时提高铸件质量和一致性。
2. 工具寿命：传统上，模具的高磨损区域会造成令人头疼的维护问题和生产瓶颈。将高性能模具钢和只有 AM 才能提供的设计自由度结合起来，可在苛刻条件下实现卓越的耐用性和性能，显著延长模具寿命
3. 复杂的几何形状：随着产品设计越来越复杂，传统的制造方法很难制造出高效生产这些复杂形状的工具。AM 消除了这些限制，使工具能够完美地满足产品要求，而不影响设计。

为工具提供动力增材制造

EOS 提供一系列工业3D 打印 系统，旨在满足模具制造商的各种需求。我们的金属系统采用激光粉末床熔融（LPBF）技术，具有制造高性能模具所需的精度、可重复性和材料灵活性。无论您是需要紧凑型系统来制造小型模具，还是需要大型系统来进行大批量生产，EOS 都能为您提供解决方案，助您的 AM 之旅一臂之力。我们的系统以其强大的制造质量、先进的过程监控能力和开放式架构而著称，即使是最复杂的应用要求，也能通过优化得到满足。

材料优势：EOS 工具钢

材料的选择始终是一个核心问题，而在工具方面，材料的选择更为重要，因为零件必须经受磨损，而且往往是在极端条件下。这就是为什么 EOS 在其工具产品系列中投入巨资，其中包括一系列专门针对工具应用的材料。其中一个例子就是EOS ToolSteel 1.2709，它为要求苛刻的模具应用提供了卓越的性能。这种材料因其卓越的特性而成为许多领先制造商的首选：

• 出色的机械特性。
• 易于后处理，具有出色的可加工性。
• 可在真空或惰性气体环境下热处理至 57 HRC。
• 多种表面处理选择，包括机加工、火花腐蚀、焊接、喷丸、抛光和涂层。
• 在高压、高温应用中性能卓越。

行业领导者拥抱 AM 工具

对于每一种新工艺，决策者都必须权衡初始成本或其他变化与预期效益（如节约成本）之间的关系。虽然值得考虑传统模具制造和自动机械制造的利弊，但不可否认的是，这已经在各行各业取得了显著成效。

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未来的制造业需要的不仅仅是循序渐进的改进，更需要切实可行的解决方案来应对长期存在的挑战。用于模具的 AM 可带来实实在在的好处--缩短交付周期、提高性能和竞争优势，从而直接影响您的生产效率和底线。了解 AM 模具如何增强您的制造工艺--您的竞争对手已经在这样做了。