
3D打印技术做带随形冷却管道的复杂注塑模具的型芯型腔时,得考虑打印好的零件的力学性能、尺寸精度要求以及产品表面质量。很多研究显示,3D 打印技术做出来的零件产品,力学性能跟铸造出来的产品差不多,加工出来的型芯型腔结构的力学性能也能达到注塑生产对模具型芯型腔力学性能的要求。不过,打印好的零件的尺寸精度和表面质量,跟传统的机械加工方式比起来,还是有挺大差距的。提高打印零件的尺寸精度和表面质量,是 3D 打印技术发展的难点和重点。

SLM工艺的3D打印成型零件的质量,除了跟硬件设备、粉末质量、扫描路径以及结构框架这些用户没办法调控的因素有关外,更重要的是激光功率、扫描速度以及铺粉厚度这些用户能调控的因素起着决定性作用。多个工艺参数相互影响,这关系到塑件产品的质量和加工周期。目前 3D 打印技术还不太成熟,加工制造的工艺流程也没有行业标准,对于不同的结构和材料的加工,很难有通用的工艺流程。所以用户得根据加工的产品要求和设备的工艺参数做试验,找到合理的工艺流程。智能化的预测模型因为需要大量的检验样本,一般很难实际应用。而且 3D 打印过程中涉及的参数多,关系复杂,如果用穷举式分析方法,不仅会增加试验次数,还容易让简单的要素把重要的要素盖住。所以,简单高效的试验方法很有必要。正交实验因为有“均匀分散,齐整可比”的特点,用来分析匹配 3D 打印工艺参数就很合适。正交实验能有效解决受多种因素影响的实验问题,克服了因为影响因素多导致的过多实验次数的问题,同时也涵盖了在不同实验条件组合下的实验结果,避免了因为实验次数少而出现片面性结果的缺点。正交实验有正交性和综合可比性的特点,就是正交实验表中的任意一列,不同数字出现的次数相同,任意两列之间,各种不同水平的所有可能组合都会出现,而且出现的次数相等。同时,任意一列的各水平出现的次数相等;任意两列间所有水平组合出现的次数相等,这样就能保证任一因素各水平的实验条件是一样的。