塑料产品或零部件是由注塑模具生产出来的。通常情况下注塑模具是由导热性好的金属制造的。而除了金属模具，3D打印的塑料模具也被一些企业用于生产塑料产品。在什么情况下使用3D打印塑料模具？与金属注塑模具相比，3D打印塑料模具有哪些需要注意的问题？ 3D科学谷将和谷友一起看案例、找答案……

节省时间和成本

     博世力士乐、空客、保时捷等公司在新产品研发中，常会需要在几天之内做出小批量的注塑产品，并进行功能测试。Wehl & Partner 作为服务于这三家公司的原型制造商，在接到客户订单后的首要任务就是快速制造出生产这些注塑产品的模具。

    Wehl & Partner 使用SLA(立体光固化成型)3D打印技术快速制造注塑模具，使用的打印材料DSM Somos Perform树脂。这款材料能够良好的表面光洁度。如果使用机械加工来制造金属模具，再使用模具进行产品注塑，需要花费5-7周时间。而通过3D打印模具，只需1-2周即可将注塑产品交付给客户。Wehl & Partner 使用的打印材料是一款具有良好的耐热性能的液体树脂材料，可以承受120摄氏度的高温，在注塑时模具的温度不会影响材料的强度和精度。

    如果用于注塑的材料是聚丙烯，Wehl & Partner 打印的塑料模具大约可生产数百件产品。如果使用的是玻璃纤维材料，每个模具大约可以生产40-50个产品。

金属还是塑料？

    究竟是选择金属模具还是塑料模具？Wehl & Partner公司通过实践探索出了自己的答案。使用传统加工方式制造的金属模具和3D打印注塑模具，Wehl & Partner在为客户提供服务时都会用到。当客户需要生产几百个或上千个注塑产品时，他们使用铝制模具来生产。

     如果客户的产品设计比较简单，Wehl & Partner 仍然使用机械加工的方式制造金属注塑模具。当产品设计比较复杂或者客户要求的交期很紧张时，3D打印的塑料模具就会成为Wehl & Partner 的首选。

     SLA 并不是唯一用于打印塑料注塑模具的3D打印技术， 材料喷射技术也有这方面的应用。例如，Stratasys 的Polyject 材料喷射3D打印机通过打印ABS 数字材料，也可以用于制作注塑模具。供暖系统供应商Whale公司，就是用这种技术打印注塑模具，并用这些模具小批量生产新产品的原型件。在新产品研发中使用该技术进行小批量的生产，将交付周期缩短了97%。

     模具制造商HASCO公司，使用该技术打印批量生产模具中的复杂模具型腔部件，如镶件。如果模具的镶件需要修改，比起传统模具制造方法,可以实现更快的设计修改。借助3D打印的型腔实现快速换模，是传统方式的一种快速经济的替代方法。

     尽管3D打印的塑料注塑模具，比制造金属模具节约了时间和成本。但是在注塑过程中，液体的注塑材料温度很高，只有在注塑之后均匀迅速的冷却下来，才能保证塑料产品的质量。这就要求模具具有良好的导热性能， 而我们不难想象的是，塑料的导热性能无法与金属相比。塑料模具的导热性能弱，注塑的周期变长。3D打印的塑料模具更适合用于生产处于研发阶段的少量新产品，或者少量急用的产品，以及中小型的注塑产品。