3D列印與NX優化了模具設計

有一家德國專門處理金屬材料的公司Toolcraft利用了3D列印技術的優勢，成功的把AM技術融入了他們生產塑膠射出模具的製造流程裡。最近，Toolcraft也與西門子公司合作利用金屬3D列印技術來協助光學產業完成一個成功的案例。

這個成功案例是從產品的再設計(redesign)到製造出一個光學公司所需要的金屬模具來生產出塑膠零件。

Toolcraft向我們表示，藉由使用3D列印技術以及優化拓樸設計才得以製造出一套精良的模具，不僅讓製造的難度降低並且有效的提升了最後生產塑膠零件的效率。

原始的模具設計包含了數個零件(如鑲件、板模、拖板等)，總重量約60公斤，尺寸大小125x125x130mm。Toolcraft的專案則是重新設計了模具來改善塑膠射出時在時間上與製程上的製造流程。Toolcraft利用了他們對金屬AM製造技術的專業知識來重新設計模具，整個設計重整的過程西門子的軟體NX也扮演了舉足輕重的腳色。

“有些面在拓樸優化的過程中必須被保留下來，兩個零件的接合面也被要求一定要精準，所以在優化拓樸結構時，都必須考慮到頂出器的位置和機器外面的連接器。”Toolcraft的模具設計師說明了設計過程的重點。除此之外當然還有其他要列入考慮的條件，像是重工會用到CNC加工時要用的夾具設計，還有利用金屬3D列印時翹曲的問題。西門子著名的專業軟體NX與其流程模擬工具都協助降低並控制這些潛在的風險，確保不把時間浪費在列印錯誤的零件上。

利用了3D列印技術製造出來的模具在幾個方面上都有改善；首先，是體積變小與輕量化，此外，這套模具有展現出更佳的成品品質，這都要歸功於設計在結構裡的冷卻通道，成型時間減少了30%。與原始模具相比，組件已經少掉一半，優化工具的使用也發揮效果砍掉將近一半的重量。