任何復(fù)雜幾何形狀的模具都可以不使用輔助工藝裝備或者不使用電火花腐蝕加工而制造出來(lái)，直接金屬激光燒結(jié)技術(shù)縮短了復(fù)雜模具的生產(chǎn)時(shí)間，減少模具制造成本。

利用直接金屬激光燒結(jié)工藝制造的圣誕樹(shù)壓注模具。
模具的材料為鋼基金屬粉末Direct Steel， 其層的厚度為20mm

我們可以從英國(guó)CRDM有限責(zé)任公司采用EOS公司生產(chǎn)的設(shè)備中認(rèn)識(shí)到DMLS直接金屬激光燒結(jié)的生產(chǎn)能力。該公司以快速設(shè)計(jì)制造高質(zhì)量的產(chǎn)品為指導(dǎo)思想，以金屬銅為原材料進(jìn)行激光燒結(jié)，從而生產(chǎn)出結(jié)構(gòu)復(fù)雜的工件。

CRDM公司利用CAD數(shù)據(jù)直接進(jìn)行壓鑄模具和吹塑模具的生產(chǎn)。直接激光燒結(jié)時(shí)，每層金屬粉末的厚度為20mm。與傳統(tǒng)的每層厚度為50mm的金屬粉末激光燒結(jié)加工技術(shù)相比，直接激光燒結(jié)技術(shù)的精度明顯提高，從而可以生產(chǎn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度很高的模具。采用直接激光燒結(jié)技術(shù)之后，模具不需要進(jìn)行人工拋光。

該公司在采用這種設(shè)備及直接激光燒結(jié)技術(shù)后，可以將生產(chǎn)周期在原來(lái)15日中縮短2~3日，從而使公司在快速制造和樣品試制方面贏得寶貴時(shí)間，提高了產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。

這套直接金屬激光燒結(jié)設(shè)備就是Eosint M 250 Xtended激光燒結(jié)機(jī)床。在引進(jìn)這套激光燒結(jié)設(shè)備之前，CRDM公司進(jìn)行了為期8個(gè)月的精心研究，以確定提高企業(yè)快速制造的能力。該公司使用的激光燒結(jié)材料為常用的金屬粉末，包括工具鋼材料的金屬粉末Direct-Steel H20。

一套模具可以生產(chǎn)20萬(wàn)個(gè)塑料件

DMLS直接激光燒結(jié)制造的模具可以用于大批量生產(chǎn)，批量生產(chǎn)的數(shù)目可達(dá)10萬(wàn)～20萬(wàn)件。CRDM公司的客戶(hù)群包括汽車(chē)制造業(yè)、醫(yī)藥生產(chǎn)、航空航天、電信等領(lǐng)域以及英國(guó)國(guó)防部的許多大型企業(yè)。在他們生產(chǎn)的模具中，包括利用青銅基和有著很高密度、強(qiáng)度的金屬粉末Direct metal 20材料制造的模具。

在這種高強(qiáng)度、高精度的模具中，一套模具可以生產(chǎn)10萬(wàn)～20萬(wàn)個(gè)塑料工件。這種生產(chǎn)能力已經(jīng)比目前傳統(tǒng)激光燒結(jié)模具的生產(chǎn)能力提高了一大節(jié)，模具的耐磨損性能甚至優(yōu)于鋁合金模具。

與傳統(tǒng)的模具制造相比，直接金屬激光燒結(jié)制造的模具最主要的優(yōu)點(diǎn)在于：它是一層層地將模具制造出來(lái)的，這是激光燒結(jié)與傳統(tǒng)的切削加工的最根本區(qū)別。

任何復(fù)雜幾何形狀的模具都可以不使用輔助工藝裝備或者不使用電火花腐蝕加工而制造出來(lái)。

這將明顯的減少模具制造時(shí)間，減少模具制造成本，尤其是專(zhuān)用刀具和復(fù)雜工藝裝備的生產(chǎn)制造費(fèi)用。直接激光燒結(jié)的模具也可以進(jìn)行拋光，拋光后的表面沒(méi)有可見(jiàn)痕跡，從注塑的塑料工件表面也看不出任何跡象。即使是對(duì)模具要求非常嚴(yán)格的聚丙烯和聚乙烯材料的塑料制品也看不出任何痕跡。

利用數(shù)據(jù)處理軟件Eostyle， CRDM公司在制造直接激光燒結(jié)模具時(shí)還將設(shè)備的性能加以擴(kuò)展。在軟件的幫助下，可以改進(jìn)提高模具結(jié)構(gòu)的輔助支撐結(jié)構(gòu)的激光燒結(jié)。它可以減少支撐與模具型腔中的接觸，使得復(fù)雜模具的生產(chǎn)制造費(fèi)用和后續(xù)整理費(fèi)用進(jìn)一步降低。

在模具制造領(lǐng)域中，Eosint M 250 Xtended直接金屬激光燒結(jié)機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)是非常出眾的。在過(guò)去的3~4年中，它共生產(chǎn)了大約80臺(tái)這樣的激光燒結(jié)機(jī)床。帶有新的控制系統(tǒng)的激光燒結(jié)機(jī)床在今年的前5個(gè)月中就生產(chǎn)了100臺(tái)。

在過(guò)去，CRDM公司大約50%的產(chǎn)品是利用傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝制造的，如利用金屬切削，高速銑削和電火花加工等工藝技術(shù)制造的。但是這些樣件制造工藝技術(shù)的生產(chǎn)周期太長(zhǎng)，往往需要兩周時(shí)間?，F(xiàn)在，約90%的樣件、模具都采用金屬激光燒結(jié)工藝技術(shù)進(jìn)行制造。

在注塑模具的生產(chǎn)制造中，更多的采用了直接金屬激光燒結(jié)工藝，可在一個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中完成模具的生產(chǎn)制造，如冷卻水道、澆口、出料孔和定位孔等等都可在一次燒結(jié)中完成。這不僅僅減少了模具制造的費(fèi)用，而且也縮短了模具的生產(chǎn)周期。

節(jié)省昂貴的費(fèi)用

CRDM公司的另一個(gè)重要生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)領(lǐng)域是為醫(yī)藥生產(chǎn)企業(yè)和汽車(chē)制造企業(yè)試制具有一定功能零部件的樣件，以及數(shù)目為1件～5件的小批量產(chǎn)品生產(chǎn)。有著中、高精度要求的零部件，一般來(lái)講也可以利用直接金屬激光燒結(jié)工藝技術(shù)制造。例如制造小型發(fā)電機(jī)的吸氣管、醫(yī)藥生產(chǎn)設(shè)備上的零部件、首飾制品等。在許多情況下，采用直接金屬激光燒結(jié)工藝之后使得費(fèi)用高昂的壓力鑄造模具成為“多余”。

原載MM《現(xiàn)代制造》