激光制造技术领域科技成果 / 随型冷却模具激光3D打印技术及其应用

成果基本信息
成果名称
随形冷却模具激光3D打印技术及其应用
技术领域
3D打印技术
应用行业
高端设备与先进制造
技术成熟度
推广
成果内容介绍

受加工方式的限制,传统模具存在冷却效果差、易变性和效率低等缺点。激光选区熔化(SLM)技术具有轻量化设计和自由制造等优势,为随形冷却模具制备开辟了新途径。但SLM技术成型急速冷却,导致内应力较大,容易造成悬垂结构(如水道上壁)的坍塌,因而限制了水道尺寸大小。

基于SLM技术、并结合自支撑结构以及网格减材化设计,解决了复杂结构的内部水道的设计和制造难题,避免了水道坍塌和翘曲变形问题,可实现具有大孔径(20 mm)内部冷却流道的复杂随形冷却模具的一体化成型。以此扩大冷却水道水流通量,将冷却效率提高40%以上。该技术制备的18Ni300马氏体时效钢模具性能优异,成型致密度超过99%,拉伸性能1500MPa以上,延伸率>5%,硬度HRC 50-55,成形精度高于0.06mm,表面粗糙度Ra<4μm。

该技术已广泛应用于注塑模具行业,大幅降低模具制造成本,提升模具结构自由度,使注塑产品能够获得复杂的形状和复杂的细节,并保持高质量产品表面。此外,该技术可通过较少的迭代推动新型注塑产品的开发,缩短研发周期降低成本。


专利名称
(1)一种金属零件嫁接打印方法
(2)一种3D打印多孔支撑结构
专利号
(1)ZL201811036942.X
(2)201910826956.X
合作方式
咨询与服务
联系人
闫星辰
联系方式
020-61086352
单位
广东省科学院新材料研究所