注塑模具冷卻水路設(shè)計(jì)的目的是使產(chǎn)品均勻冷卻，并在較短時(shí)間內(nèi)頂出成型，水路排布的好壞直接影響到產(chǎn)品的成型品質(zhì)和成產(chǎn)周期/成本。3D打印技術(shù)使注塑模具冷卻水路的制造避免了傳統(tǒng)加工方式交叉鉆孔的限制，3D打印隨形冷卻技術(shù)使得模具設(shè)計(jì)師能夠根據(jù)冷卻要求進(jìn)行不同的冷卻回路設(shè)計(jì)，使模具以一致的速度進(jìn)行散熱，促進(jìn)散熱的均勻性。帶有隨形冷卻水路的模具改變了注塑的周期，并可以有效避免注塑過(guò)程中的翹曲變形，模具的綜合價(jià)值得到提升。

本期，將分享ESU毅速的汽車(chē)電子連接器模具3D打印應(yīng)用案例，以此展示3D打印技術(shù)在優(yōu)化現(xiàn)有汽車(chē)電子連接器模具冷卻設(shè)計(jì)方案，以及隨形冷卻技術(shù)在降低冷卻溫度、提高電子連接器產(chǎn)品質(zhì)量方面所發(fā)揮的價(jià)值。

各種類(lèi)型的電子連接器。來(lái)源：ESU毅速

模具頂部與內(nèi)壁均有水路存在

汽車(chē)電子連接器就像是一座橋梁接通汽車(chē)內(nèi)部各類(lèi)電子元件之間的電流，從而保障汽車(chē)的安全行駛。每臺(tái)汽車(chē)大約有100多個(gè)電子連接器，全球汽車(chē)連接器約占連接器產(chǎn)業(yè)的15%，未來(lái)可望在汽車(chē)電子產(chǎn)品的帶動(dòng)下，占有更大的比例。中國(guó)未來(lái)將可望成為全球汽車(chē)連接器重要的生產(chǎn)基地，與此同時(shí)，中國(guó)汽車(chē)連接器產(chǎn)業(yè)，將是外資企業(yè)和中國(guó)本土企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)非常激烈的市場(chǎng)，而汽車(chē)電子連接器的制造技術(shù)以及產(chǎn)品質(zhì)量在這場(chǎng)較量中便至關(guān)重要。

汽車(chē)內(nèi)部透視圖。來(lái)源：ESU毅速

汽車(chē)電子連接器的模具制造技術(shù)是決定電子連接器質(zhì)量的關(guān)鍵因素，而汽車(chē)電子連接器的質(zhì)量直接關(guān)系到汽車(chē)的安全性能。

無(wú)水路電子連接器模具3D模型圖。來(lái)源：ESU毅速

在電子連接器的制模中由于內(nèi)壁無(wú)拔模，頂部零件尺寸細(xì)小，受到傳統(tǒng)CNC銑床鉆孔方式的限制，普通水路無(wú)法設(shè)計(jì)進(jìn)去。因此大部分連接器模具中膠位部分是沒(méi)有任何冷卻水路存在的，這將導(dǎo)致冷卻周期過(guò)長(zhǎng)，冷卻不均，從而造成產(chǎn)品變形與尺寸不穩(wěn)定等問(wèn)題，從而造成產(chǎn)品質(zhì)量不合格。

電子連接器隨形水路3D模型圖及模具產(chǎn)品實(shí)體圖。來(lái)源：ESU毅速

而通過(guò)選區(qū)激光熔化3D打印技術(shù)所實(shí)現(xiàn)的模具隨形冷卻水路設(shè)計(jì)與制造方案，將解決這一痛點(diǎn)并顯著降低冷卻溫度，提高產(chǎn)品質(zhì)量。ESU毅速基于選區(qū)激光熔化3D打印技術(shù)，對(duì)汽車(chē)電子連接器模具進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，隨形水路基本遍布連接器模具中的任意位置，整個(gè)連接器不管是頂部還是內(nèi)壁都有水路存在，使模溫均衡。

圖：未使用水路零件溫度模流分析圖。來(lái)源：ESU毅速

圖：隨形水路零件溫度模流分析圖。來(lái)源：ESU毅速

整個(gè)連接器模具在使用隨形水路之后，最高溫66.65℃，比未使用水路的模溫低近30℃。因此整個(gè)零件的溫差相對(duì)較小，模溫均衡，從而降低變形率，提高產(chǎn)品質(zhì)量。在3D打印隨形水路模具技術(shù)的基礎(chǔ)上，ESU毅速還探索了其專(zhuān)利的模具復(fù)合打印技術(shù)在電子連接器模具中的應(yīng)用，即在零件內(nèi)部鑲嵌高導(dǎo)熱材料，與循環(huán)水路相結(jié)合，在保持與隨形水路方案幾乎同等冷卻效率的同時(shí)，進(jìn)一步提升模具工件的使用壽命。

總結(jié)：

3D打印隨形冷卻水路的設(shè)計(jì)雖然與傳統(tǒng)冷卻水路的設(shè)計(jì)思維方式顯著不同，但傳統(tǒng)模具冷卻水路在水路直徑、截面積、與模具表面的距離、冷卻水路長(zhǎng)度等方面的設(shè)計(jì)規(guī)則仍能夠?yàn)樵霾闹圃祀S形冷卻水路設(shè)計(jì)帶來(lái)可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

圖：隨形冷卻模具的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)。

3D打印不僅僅可以用在注塑模具領(lǐng)域，還可以用在輪胎模具，壓鑄模具等領(lǐng)域，結(jié)合3D打印可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜幾何形狀設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，通過(guò)3D打印模具所創(chuàng)造的附加值還延伸到了諸如下一代輪胎這樣的高附加值產(chǎn)品領(lǐng)域。

隨著金屬3D打印設(shè)備價(jià)格的合理化，3D打印模具在國(guó)內(nèi)的發(fā)展將迎來(lái)一波上行發(fā)展機(jī)遇，而以?xún)r(jià)值為切入口，將成為贏得模具市場(chǎng)的必備功課。