现代制造业中,3D 打印随形水路技术正逐渐崭露头角,为诸多生产环节带来革新。要深入了解这项技术,先得从其工作原理入手。
3D 打印,即增材制造技术,是 3D 打印随形水路的技术根基。与传统的减材制造不同,它通过层层堆积材料的方式构建物体。在构建随形水路时,先依据模具或产品的形状,运用计算机辅助设计(CAD)软件创建出三维模型。这个模型不仅包含模具或产品本身的外形,更关键的是,其中准确规划了随形水路的路径。
随形水路的设计理念是紧密贴合模具或产品的轮廓。传统水路往往是直线路径,在复杂形状的模具中,难以实现均匀有效的冷却或加热。而随形水路则如同为模具或产品定制的 “贴身衣物”,能大限度的靠近产品的各个部位。在实际构建过程中,3D 打印机依据 CAD 模型的数据,将液态、粉末状或丝状的材料逐层铺设并固化。每一层材料的铺设都严格按照预设的随形水路路径进行,就像搭建一座复杂的管道迷宫,蕞终形成完整的带有随形水路的模具或产品部件。
当随形水路构建完成后,冷却或加热介质(如水、冷却液或热油)便开始发挥作用。以冷却过程为例,低温的冷却介质从水路的入口流入。由于随形水路紧密贴合模具型腔表面,冷却介质能在更短的距离内带走模具表面因注塑、压铸等工艺产生的热量。相比于传统直线路径水路,随形水路能使模具表面的温度分布更加均匀。这是因为传统水路在远离水路管道的区域,热量传递相对较慢,容易出现温度梯度,导致产品局部冷却速度不一致,进而产生变形、缩痕等质量问题。而随形水路能有效减少这种温度差异,确保产品在冷却过程中均匀收缩,大大提升产品质量。
在加热应用场景中,原理类似。高温的加热介质流入随形水路,快速且均匀地为模具或产品部件提供热量,准确控制加工过程中的温度,满足诸如热成型等工艺对温度的严格要求。
3D 打印随形水路通过独特的设计和 3D 打印的增材制造方式,构建出贴合模具或产品轮廓的水路系统,利用冷却或加热介质的循环流动,有效且准确地控制温度,为提升产品质量和生产效率奠定了坚实基础,成为现代制造业中具有潜力的一项关键技术。