下图为某产品的试制品以及所使用的试制模具(图1)。该产品是被称为“保湿凝胶袜”的足部保健用品，由AKAISHI公司(总部位于静冈市)研制开发。

　　图1 利用三维打印机制作的射出成型用试制模具：顶层模具、底层模具、内部模具均为应用聚砜(PPSF/PPSU)材料三维打印机制作而成。试制品采用厚度2.5mm的弹性材料，和制成品具有相同厚度和材质。进行射出成型时的树脂温度在200℃以上。

　　保湿凝胶袜的材质为弹性材料，厚度为2.5mm。虽然外形看起来很简单，但内部设计制造了细小的突起。在对弹性材料进行射出成型时，不但需要200℃以上的高温，而且射出速度也要非常快。因此，要求模具具有高耐热性和高强度。

　　高耐热性的树脂模具

　　AKAISHI公司在开发保湿凝胶袜时，之所以利用三维打印机(三维积层造形)来制作试制模具，是因为“希望试制品与制成品具有相同材质”(该公司商品开发部门功能设计组&模具制造组负责人村冈真)。由于产品需要很柔软的感觉，所以，不仅要评测静态形状和大小，而且要评测用户实际穿着时会怎样变形，以及是否产生収缩等感觉。但是，利用三维打印机直接制作的试制品无法实现这种特性，而且如果需要反复制作模具，也就意味着无法降低成本，以及短工期。

　　因此，该公司决定尝试利用三维打印机来制作试制模具。为此引进了可以溶融热可塑性树脂的同时形成积层的三维打印机，从而快速低廉地制作出了所需要的模具。

　　但是，如上所述，为进行保湿凝胶袜成形，模具要求具有高耐热性和高强度。所以，该公司在三维打印机可以使用的多种树脂中选择了聚砜(PPSF/PPSU)。这种材料耐热温度高达约200℃，在所有可用材料中为最高。

　　尽管如此，该公司在使用PPSF/PPSU材料的试制模具时，还是进行了一些改进。首先是脱模性。根据使用原理，使用三维打印机会使模具表面产生微细的段差，从而会降低脱模性。虽然对模具表面进行了轻微打磨，仍然不能完全消除段差。所以，该公司在该模具表面涂布了某种粉末(界面活性剂)，从而提高了脱模性。

　　其次是强度。射出成型机以最大速度浇注树脂时，模具到底能否承受住?“说实话，我们心里没底”(村冈真)。和普通模具比起来，试制模具虽然制作上比较快速、而且成本低廉，但如果每次成形时都出现破损，其优势也就荡然无存了。所以，该公司另外制作了成形时需要承受最大力道的注塑口部分。这样一来，即使万一出现破损，也可以将损失控制在最小限度。

　　将利用三维打印机制作的PPSF/PPSU材料试制模具安装到射出成型机上进行成形时，顺利地制造出了试制品。“虽然将温度提高至300℃，但注塑口部分依然没有出现破损，不过由于是初次尝试，我们坚持了安全优先的原则。”(村冈真)。作为试制品使用的模具，虽然能够经受住20～30次的浇注已经足够，但该模具估计可承受100次以上的浇注。

　　这样做的结果是，试制模具制作时间从以前的1周缩短至1个晚上。为节约成本，模具整体没有制成实心，而是进行了改进。从背面观察时，采取了以加强筋对成形面进行强化的构造，最大限度地降低了材料费，减为以前的约1/10。

　　按照产品材质而区别使用

　　AKAISHI公司最初引进的三维打印机与上述有所不同，可使用的材料为ABS树脂中的1种。最初曾经以健康器具等为核心，利用ABS树脂来制造试制品*1。(*1　该三维打印机是在利用三维数据进行的试制过程中，作为切削加工的补充输出机械来引进的。)

　　但是，对于类似弹性材料的柔软材质材料，则无法用ABS树脂的试制品进行替代。虽然仅仅是确认形状也并非不能使用，但在健康器具上，人体接触部分的硬度等直接影响到使用的感觉。“因此我们考虑，如果不能采用三维打印机直接造形，那么，是否可以制作射出成型模具来进行成型呢?”(村冈真)。

　　基于以上考虑，该公司引进的是不仅能使用ABS树脂，还能使用聚碳酸酯(PC)和PPSF的