2015年瑞士GF加工方案（阿奇）與德國EOS針對(duì)模具行業(yè)聯(lián)合推出了增材制造設(shè)備AM S 290 Tooling，雙方還將聯(lián)合為模具行業(yè)提供增材制造與減材制造相結(jié)合的模具加工解決方案。這一合作關(guān)系的確立為模具增材制造技術(shù)與傳統(tǒng)模具制造技術(shù)的融合開辟了一條新的道路。

如今，AM S 290 Tooling設(shè)備和增材制造解決方案已“落戶”于GF位于上海外高橋的技術(shù)中心，為中國和亞太地區(qū)的模具制造用戶提供包括試切、成本測算服務(wù)在內(nèi)的模具制造解決方案。2017年2月21日在GF加工方案增材制造開放日中，GF的模具專家和EOS的增材制造專家共同揭示了AM S 290 Tooling設(shè)備和增材制造解決方案在模具行業(yè)的應(yīng)用價(jià)值。

與傳統(tǒng)模具加工技術(shù)精準(zhǔn)銜接

AM S 290 Tooling設(shè)備以EOS激光直接燒結(jié)金屬（DMLS）技術(shù)為基礎(chǔ)，是GF加工方案為模具行業(yè)提供的第一個(gè)增材制造（3D打?。┙鉀Q方案，用于制造帶隨形冷卻通道的注塑模具鑲件。

圖片來源：GF加工方案

鑲件內(nèi)的冷卻水路在模具中非常重要，傳統(tǒng)制造技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)隨形冷卻通道的設(shè)計(jì)，而由于3D打印技術(shù)的應(yīng)用，模具制造用戶可以輕松的構(gòu)建具有隨形冷卻通道的模具型芯，這一技術(shù)的突破確保了模具內(nèi)的溫度變化更加均勻，從而在時(shí)間、成本和質(zhì)量方面優(yōu)化模具加工過程，有助于縮短加工周期、減少翹曲變形、加快注塑產(chǎn)品交貨期，以及提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)的靈活性。

圖片來源：GF加工方案

AM S 290 Tooling設(shè)備中集成的System 3R MacroMagnum 卡盤，為增材制造技術(shù)與傳統(tǒng)模具制造技術(shù)架起了一座結(jié)合的橋梁，配合參考點(diǎn)許可校準(zhǔn)軟件，3R卡盤可以實(shí)現(xiàn)工件在多種不同工藝之間的快速而精準(zhǔn)的裝夾和定位，顯著提高增材制造工藝在整個(gè)生產(chǎn)過程中的上下游整合能力。

GF的技術(shù)專家以混合模具鑲件制造為例對(duì)3R卡盤的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了展示。在模具鑲件中并非所有的結(jié)構(gòu)都具有復(fù)雜的幾何形狀，在這種情況下，用戶可以選擇傳統(tǒng)機(jī)加工工藝制造模具中幾何形狀相對(duì)簡單的基底，然后在常規(guī)制造基底的頂部直接3D打印出帶隨形冷卻水路的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。這種混合加工方式是最為經(jīng)濟(jì)的解決方案。

圖片來源：GF加工方案

然而，如何確保AM S 290 Tooling設(shè)備精準(zhǔn)的在常規(guī)制造的模具基底上進(jìn)行3D打印是個(gè)至關(guān)重要的問題，此時(shí)3R卡盤發(fā)揮了重要作用。在進(jìn)行打印前首先將預(yù)制件安裝在工裝板上，并在工裝板背面安裝3R卡盤，然后通過CMM測出預(yù)制件的精確位置，接下來將預(yù)制件安裝在AM 290的工作臺(tái)夾頭上，經(jīng)過設(shè)備的補(bǔ)正軟件進(jìn)行補(bǔ)正后，即可在預(yù)制件上精確的進(jìn)行3D打印。

完成3D打印并不是模具鑲件制造的最后一個(gè)步驟，接下來還需要通過傳統(tǒng)制造技術(shù)進(jìn)行模具的后處理，而GF與EOS聯(lián)合的一個(gè)明顯優(yōu)勢(shì)正是將模具3D打印技術(shù)集成到完整的模具制造流程中。用戶可以通過GF的線切割放電加工設(shè)備、熱處理工藝、銑削加工設(shè)備、激光表面紋理加工設(shè)備使3D打印模具獲得更加優(yōu)異的性能，最終得到高品質(zhì)的注塑產(chǎn)品。

圖片來源：GF加工方案

AM S 290 Tooling設(shè)備是GF與EOS合作的第一階段，未來雙方將逐漸深入的開發(fā)增材制造技術(shù)在模具領(lǐng)域的應(yīng)用解決方案，例如：開發(fā)3R迷你平臺(tái)，即在特制的加工平臺(tái)上安裝16個(gè)子平臺(tái)，以實(shí)現(xiàn)在一次3D打印中同時(shí)打印16個(gè)不同的工件，在經(jīng)過熱處理后安裝3R基準(zhǔn)件，并帶基準(zhǔn)片傳送至其他加工工序。

參考資料：GF AM S 290 Tooling