壹些公司已經在使用3D打印技術制造註塑模具。不再需要花費幾個月的時間等待可以用於生產的模具的制造，或者由於下遊設計變更，或者生產層面上的不確定因素而投入大量資金修改模具。無論是模具驗證，還是註塑件的小批量生產，都可以快速3D打印模具。如果模具有問題或者設計需要修改，就重新打印壹個，重復驗證或者生產。對嗎？
這些觀點有壹定的道理。塑料3D打印的註塑模具有點像我們家後院的塑料棚。比金屬棚便宜，塑料棚搭建快，低負荷下表現好。但是如果雪太多，他們會闖進壹個滿是碎片的房間。
3D打印模具有自己的壹席之地，也有企業在3D打印模具的應用上取得了成功。支持者稱，3D打印模具比傳統的模具加工方式快90%，便宜70%。這在某些情況下可能是對的，但了解金屬模具相對於3D打印塑料模具的優缺點是非常重要的。
真正的模具，真正的速度。
快速制造公司ProtoLabs從1999開始生產快速模具註塑件。它提供的模具可用於制造由工程塑料、金屬、液體矽膠(LSR)和其他材料制成的零件。模具主要由鋁(某些情況下為鋼)制成，可以加工幾個到1000個零件，交貨時間為1-15天。
其工業3D打印服務包括光固化(SLA)、選擇性激光燒結(SLS)和直接金屬激光燒結(DMLS)。可打印材料包括熱塑性材料，如聚丙烯和ABS、工業尼龍和金屬(如不銹鋼、鋁合金和鈦合金)。
既然有這麽大範圍的加工能力，為什麽不直接打印模具，而是加工制造模具呢？
模具廠商要警惕。
ProtoLabs的工程師們壹直在考慮打印模具，但經過16年的快速模具業務，壹些原因仍然迫使他們堅持可靠的快速註塑工藝:
01表面質量
3D打印對零件進行逐層加工，會導致產品表面出現臺階效果。直接打印模具也有類似的問題，後期需要通過機械加工或者噴砂來消除這些細小的鋸齒狀邊緣。此外，必須鉆小於1mm的孔，較大的孔需要鉸孔或鉆孔，螺紋特征需要攻絲或銑削。這些二次處理大大削弱了3D打印模具的速度優勢。
02尺寸系數
如果妳想設計滑板或者塑料工具箱，3D打印模具可能沒問題。零件尺寸限定為10立方英寸(164立方厘米)，大致相當於柚子的大小。而且現在的加法設備雖然精度很高，但還是比不上加工中心和電火花設備。後者加工的型腔精度通常為0.003英寸(0.076毫米)，零件體積高達59立方英寸，大致是3D打印零件的6倍。
03高溫環境
為了保證材料良好的流動性，註塑模具需要加熱到很高的溫度。鋁模具和鋼模具通常會經歷500F(260℃)甚至更高的溫度環境，尤其是在加工高溫塑料時，如PEEK和PEI(Ultem)材料。用這些金屬模具很容易生產成千上萬個零件，也可以在最終量產模具出來之前作為過渡模具。SLA或類似3D打印工藝制作的模具材料壹般為光敏或熱固性樹脂，通過紫外光或激光固化。雖然這些塑料模具很硬，但在註射成型的熱循環下，它們會很快損壞。事實上，3D打印模具通常在溫和環境下，以及高溫塑料如聚乙烯和/或苯乙烯中100次內失效。對於玻璃填充的聚碳酸酯和耐高溫塑料，只能生產很少壹部分。
04比較成本
使用3D打印模具的最初原因之壹是其低成本。生產級加工模具的成本壹般在20，000美元以上，也就是說和65，438美元+0，000美元的印刷模具差不多。然而，這種類比是不公平的。印刷模具陳本的評價通常只考慮材料消耗，而不考慮人工、裝配安裝、註射系統和硬件。例如，ProtoLabsd的鋁模具成本為65，438美元+0，500，可用於生產。如果需要生產更多的零件？有了3D打印模具，每生產50-100個產品，都需要重新打印組裝機器測試新模具。另壹方面，不考慮所用的塑料，鋁模具通常生產10000個零件，並且仍然服務良好。
05產品設計
傳統註塑模具制造的原理和實踐已有壹個多世紀的歷史，業界對此研究得很透徹。3D打印模具非常新。例如，拔模斜度必須大於或等於5度，以滿足大多數鋁模具的要求。然而，使用塑料模具註射成型塑料零件面臨著挑戰，因此應特別註意塑料模具頂針的數量和安裝位置。
塑料模具(尤其是高註射溫度)在增加型腔壁厚和降低壓力方面在壹定程度上更靈活。閘門的設計也不同，應避免隧道閘門和點閘門。直澆口、扇形澆口和翼形澆口應增加到正常尺寸的3倍。
聚合物在打印模具中的流動方向應與3D打印線壹致，以避免粘度和低壓導致的高填充。冷卻系統可以在壹定程度上提高模具的壽命，但不會明顯減少印刷模具的循環次數，因為塑料模具的散熱能力不如鋁模具或鋼模具。
機會
雖然快速鋁模具有很多優點，但3D打印模具在某些情況下仍將發揮重要作用。對於有3D打印機，有足夠時間探索打印模具如何在註塑機上工作的廠商來說，也許他們認為應該直接打印模具。
當然，模具設計師必須了解如何制作功能性模具，模具的重新設計和制造需要花費大量的資金。相關的技術人員和設備也是必須的——模具噴砂技工、頂桿安裝、註塑機操作員等。，因為這些參數的設置和傳統模具有很大的不同。
但是等等，為什麽不用DMLS呢？為什麽不直接打印金屬模具？DMLS使用激光和精密光學技術在精細的金屬粉末床上壹層壹層地“繪制”零件，並生產出完全緊湊的商業產品，廣泛應用於航空和醫療領域。有人預測，未來可能會直接打印鋁和模具鋼制成的模具，可以提供超高效的保形冷卻通道，大大減少註塑時間，延長模具使用壽命。在某種程度上，DMLS直接打印模具速度慢且成本高，通常僅用於非常小且復雜的模具，或用於加工傳統加工方法難以制造的模具鑲件。
可靠的測量
總的來說，ProtoLabs認為最好使用DMLS、SLA或其他3D打印工藝來做他們擅長的事情:打印零件而不是模具。但是，如果滿足以下條件，3D打印註塑模具將是壹個可靠的替代品。
1)小批量和比較簡單的零件，產品需要比較大的拔模斜度。
2)工具和模具設計團隊要熟悉3D打印模具的設計原理。
3)有加工裝配塑料模具的人員和設備。
最終設計考慮。如果需要模具長期使用，壹旦3D打印模具驗證了設計的合理性，下壹步就是使用更永久的材料來制作模具，比如鋁或者不銹鋼，因為塑料模具主要是小批量使用。由於3D打印模具的設計不同於傳統模具，因此在項目時間和預算中要考慮壹定數量的模具重新設計和測試。