大约80％的塑料零件是使用塑料注塑成型制造的。长期以来，注塑一直被认为是唯一的批量生产过程。随着行业技术的革新，快速注塑并不是模具开发的唯一方法。CNC加工中心大大减少了模具加工时间。CAD / CAM / CAE系统减少了设计和验证时间。除此之外，还创造了新的模具品种。铝注射模 和3D打印模与硬化钢模竞争制造市场。但是它们之间有什么区别？哪种模具可以使您的产品更高效？
自然，您会希望原型制造速度更快，价格更便宜，并且使它们看起来尽可能好。让我们比较一下铝，钢和3D打印的注塑模具，并确定哪种模具在哪种情况下更有用。
1. 周转时间
周转时间是模具开发开始到准备生产零件之间的时间间隔。三种模具的设计方法和计算实际上是不同的，但是制造阶段是发生重大变化的地方。
铝注塑模具是通过使用CNC加工和精加工操作由铝毛坯制成的。在某些情况下，如果型腔必须具有无法通过铣削获得的尖角，则需要额外的放电加工（EDM）。通常，加工主要是机械加工，不需要热处理，几乎不需要专门的工具。在10到15天内制作出平均铝腔。
钢模的制造方法类似，但有一些区别。首先，材料要硬得多，并且需要花费更长的时间在机器上，磨损切割工具并需要专门的工具。其次，需要大量热处理操作以增加模具寿命。所有这些都需要时间。结果，钢铸模需要2到5个月才能完成。
使用金属烧结增材制造工艺创建3D打印模具。将许多细金属粉末逐层烧结在一起以形成注塑模具的型腔。此过程的主要优点是，它几乎不需要制造准备，也不需要任何工具。创建这种模具的平均时间只有2-3天。
2. 稳定性
稳定性基本上是模具在变得太旧之前可以生产的零件数量。如果要生产一批产品，要考虑的重要参数。
钢制注射模经过热处理硬化，经过专门设计，经久耐用。它们的接缝最少，由最耐用的钢制成。这就是为什么它们可以承受数百万个零件的原因。
铝制工具由较软的材料制成，但是，某些铝合金具有出色的强度。这样一来，模具可以承受多达5,000个零件。平均为100-2000份
考虑到其坚固性，3D打印模具是最差的。烧结腔存在很多问题。它是多孔的，不如实心坯料坚固。现在，3D打印的腔体可以批量承受50到200个零件。
3. 制造时间
当必须批量生产产品时，每个零件的制造时间成为重要的因素。制造时间是指注入液态聚合物与射出最终部件之间的时间。该因素因模具材料，注射压力和温度而异。
钢模具可以承受最高的注射压力和温度，这就是制造过程可能只需要5到10秒的原因。
铝制注塑模具强度不高，因此它们的压力和温度比钢制模具低20-30％。制造时间是44-70秒，当我们开始谈论数千个零件时，这是相当可观的。
3D打印的模具在高温和高压下的性能甚至更差。因此，他们花费最多的时间来制造零件，即150-250秒。
4. 零件精度和表面光洁度
零件质量是最重要的因素之一。毕竟，这部分将作为更大机制的组成部分，并可能会呈现给未来的投资者。该零件必须看起来很专业
钢和铝注塑模具的精度相似，并且仅取决于加工和抛光的能力。但是，3D打印的模具精度取决于增材制造工艺。AM涉及材料的熔化和冷却，并且热变形会大大降低精度。现代技术可以生产公差高达IT6的钢和铝模腔，以及生产公差高达IT9的3D打印模具。
5. 灵活性
当您仅测试最终产品的外观和操作方式时，灵活性对于预生产原型至关重要。使用某些材料完成初始原型制作后，您将需要测试最初为产品选择的材料，并要测试制造程序。大多数情况下，您会遇到一些问题，这将使您修改设计。例如，在运行测试期间，发现了一些缺陷或注入过程导致了多孔部件。那就是您想要更改设计以及模具的时候。不同的模具材料具有不同的柔韧性。
钢模具通过热处理硬化。通常在所有基本零件都已加工完毕且只有一小层材料要研磨后进行。如果需要修改某些功能，可能会很难，因为空腔的硬度非常高。
铝模具是由较软的材料制成的，并且它们的型腔通常作为安装在模具底座中的独立零件制造。因此，移除空腔和进行调整要容易得多。
3D打印的模具很难修改，因为它将涉及机加工部分型腔，并且表面光洁度不均匀，因为机械加工将提供更好的表面光洁度。完全重新制造模具较为容易，这不会花费太多时间，但会带来原型制作和批量生产前测试所不希望的额外费用。
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