3D打印制造的隨形水路模具工件，其水路可隨著產(chǎn)品形狀均勻分布，從而進一步降低成型周期，提高產(chǎn)品的附加值。隨著打印工藝的持續(xù)完善，打印精度的不斷提高且打印價格已降到可接受范圍，3D打印隨形水路工件已經(jīng)受到越來越多的用戶認可。

隨形冷卻原理

注塑時塑膠產(chǎn)品的冷卻主要靠模具冷卻水路來完成，但傳統(tǒng)冷卻水路是通過銑床等機加工工藝制造，水路只能為圓柱形直孔，無法完全貼近注塑件表面，冷卻效率低且冷卻不均勻，導致注塑周期長、產(chǎn)品變形量大。

3D打印的隨形水路可以為任意形狀、任意截面，通過改變形狀和截面使隨形水路均勻布置，達到更快速、更均勻的冷卻效果。

應(yīng)用范圍

近兩年來3D打印隨形冷卻模具鑲件在注塑模具上有了越來越多的應(yīng)用。隨形水路模具鑲件，廣泛應(yīng)用在包裝、汽車、電子3C、醫(yī)療、家電等行業(yè)，例如：電子3C行業(yè)中的游戲手柄模具、充電器外殼模具，包裝行業(yè)中的PEGT熱流道倒樁模，汽車行業(yè)中的保險絲盒、汽車連接器等模具。

連接器隨形水路

模具3D打印優(yōu)勢：

1、根據(jù)注塑件形狀復(fù)雜程度，可降低冷卻時間20%至80%；

2、根據(jù)注塑件形狀，可減少變形量15%至90%；

3、模具成本略有增加，但綜合注塑產(chǎn)能、良品率等因素，最終效益大幅提高；

4、隨形水路應(yīng)用范圍廣，可用于多數(shù)注塑件的冷卻優(yōu)化。

加工工藝

隨形水路目前主要利用選區(qū)激光熔化（SLM）3D打印技術(shù)與擴散焊技術(shù)來進行加工，由于SLM 3D打印技術(shù)可做出更為復(fù)雜與圓滑的水路形狀且成本更低，因此SLM 3D打印技術(shù)在隨形水路上應(yīng)用更為廣泛。

SLM 3D打印工藝流程：

1、3D文檔-轉(zhuǎn)換導出STL數(shù)據(jù)-STL數(shù)據(jù)切層（設(shè)計階段）

2、選區(qū)激光熔化金屬粉末組層堆積打印（制造階段）

3、打印完成后取出工件-后處理-交貨（交付階段）

3D打印模具隨形冷卻水路設(shè)計時應(yīng)注意以下幾點技巧，杭州博型3D打印總結(jié)以下：

1.水路的直徑

使用鉆孔方式制造的傳統(tǒng)冷卻水路，常用的直徑為7/16英寸(約11.11mm)。通過這種方式制造的冷卻水路，如果直徑過大，將可能導致水路難以接近模具表面，同時避開模具部件。如果直徑過小，在水路加工時可能會發(fā)生鉆頭漂移。雖然，增材制造技術(shù)規(guī)避了鉆孔方式的一些局限性，但是在設(shè)計水路時，仍需將直徑設(shè)定在經(jīng)過實踐驗證的常用尺寸范圍內(nèi)，從而降低這種技術(shù)的不確定性。

2.橫截面面積

在通過鉆孔方式加工冷卻水路時，水路的橫截面積始終是保持不變的。盡管通過3D打印技術(shù)可以制造出一條擁有多種不同形狀的水路，但是，在設(shè)計3D打印隨形冷卻水路時，應(yīng)保持水路的橫截面積不變，從而保證恒定體積的冷卻液體通過水路。

3.與模具表面的距離

對于冷卻水路與模具表面的距離，并沒有一個固定的規(guī)定，例如，有的企業(yè)在設(shè)計時保留的距離恰好等于水路直徑的距離，而有的企業(yè)保留的距離為水路直徑的2倍。

對于大多數(shù)隨形冷卻水路來說，與模具表面的距離取決于零件的幾何形狀。在設(shè)計與模具表面的距離時，有一個需要遵守的原則是，使隨形水路與模具表面始終保持相同的距離，從而達到均勻的冷卻效果。

4.冷卻水路的長度

在使用鉆孔方式加工冷卻水路時，如果鉆孔時產(chǎn)生的碎屑未被排空，則可能發(fā)生鉆頭漂移或損壞。在這種情況下，人們會選擇將冷卻水路設(shè)計得盡量短一些。

盡管通過3D打印技術(shù)制造隨形冷卻水路，不存在刀具損壞等問題，但是，在設(shè)計時仍不建議將水路設(shè)計得過長。這是由于冷卻水在較短的冷卻水路中可以更為迅速地進出，使熱分布更為均勻。

5.截面積的另一個規(guī)則

由于多條短的冷卻水路能夠更加均勻地進行冷卻，所以，有的隨形冷卻水路是按照毛細管的思路來設(shè)計的，即：一條大的冷卻水路被分為多條小而短的水路，然后再匯入一條大的水路。在這種情況下，多條小水路的橫截面積總和應(yīng)等于大水路入口和出口的橫截面積，從而確保水的均勻流動，進一步降低翹曲的風險。

6.旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)

模具冷卻水路中的水量是影響模具冷卻時間的因素，水量越大冷卻循環(huán)時間越短。另一個影響因素是水湍流。雖然3D打印隨形冷卻水路的內(nèi)表面由于沒有經(jīng)過拋光，所以會產(chǎn)生一些湍流，但是如果在設(shè)計時增加旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，則可以產(chǎn)生更多的湍流。

如果您也有隨形水路設(shè)計制作需要，歡迎來電咨詢杭州博型科技。