模具或模具零配件受损，相信这是我们模材学院的朋友们在模具生产工作中经常会碰到的事情。要只是小问题也就罢了，但如果是模芯损坏了，就不是那么简单了。那将意味着整套模仁无法继续使用，进而导致模具的大量消耗。

　　有调查显示，机械加工行业中每年模具的消耗量价值是各种机床总价值的五倍，数量惊人。模具的大量消耗的影响，不单单是加重了生产成本，还有因为频繁更换模具导致的生产效率低下所带来的经济损失。

　　因此，业内人士都在思考，能否开发出一种新技术：模具受损时，可以直接修复损坏区域，从而避免模具的不必要的浪费。

　　借助3D打印技术就能做到。

　　修复损坏的模具镶件是增材制造（3D打印）增长很快的一个领域，特别选择性激光熔融技术，通过只针对受损区域的快速修复而不是更换损坏的工具，从而简化维修，减少停机时间，延长使用寿命，降低成本。

　　传统的修复过程需要多个步骤，并且很耗时。例如焊接，先是切割掉破损或磨损的区域，固定一个新的钢块，进行焊接。额外的步骤，例如加工、抛光、测试等，并且这样的修复还带来耐久性的问题，贵、耗时、不耐用。

　　3D打印修复模具实例

　　Ecoparts 和 Innomia两家公司通过增材制造的方法为模具镶件的修复开辟了一条捷径，Innomia利用逆向工程提供塑料和金属部件的设计和开发、三维扫描和增材制造。Ecoparts是EOS的服务提供商，提供原型制造服务，以及对模具和工程机械行业提供随冷模具制造服务。

　　Innomia最初进入到增材制造领域缘于涉足汽车金属零件的快速成形金属增材制造，但后来注塑模具包括快速模具和随形冷却的需求越来越多。Innomia又进入了模具领域，现在，模具快速维修的需求又成为另一个增长很快的领域。

　　通过三维扫描和逆向工程。这使得该公司可以修复损坏的模具，有没有现成的该模具的三维数据或图纸都不成为限制因素了。他们通过扫描镶件的几何形状，重新设计了完整的三维模型。然后，切断或研磨损坏的区域，因为增材制造需要一个平面，最后，开始重建过程。

　　3D打印修复件优良的机械性能

　　根据受损区精确的三维几何模型来建立的零件修复三维模型，激光束路径由计算机控制的CAD文件来精确控制，这就避免了人为的错误。而且还确保了均匀的微观结构，且修复插入区域无可见焊缝。后期处理包括铣削或抛光等过程，恢复了镶件的功能性。

　　粉末床激光融化技术带来很好的修复件的机械性能，例如，MS11.2709马氏体钢硬度达54 HRC。(热处理可用于34和54之间的HRC硬度)此外，根据烧结表面及焊接材料的要求，还可以结合不同的工具钢材料。在一个密闭的惰性氮气环境下，优良的金属结构形成了，该方法已经被证明可以延长模具的使用寿命。

　　3D打印修复的局限性

　　Ecoparts和Innomia确实看到一些粉末床激光融化技术的局限性，包括增材制造设备构建尺寸的限制，不能用于大零件的修复。他们所使用的设备其构建表面粗糙度约10Ra，这样的零件就需要常规后期加工。

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