打印设备的类型和性能对精度起着关键作用。以选择性激光熔化(SLM)设备为例,这类设备通过高能量激光束逐层熔化金属粉末,成型精度相对较高,在理想状态下,成型尺寸误差通常可控制在 ±0.1 - ±0.3 毫米之间 。这是因为 SLM 设备的激光聚焦能力强,能够准确控制材料的熔化区域,使每层的成型轮廓与设计模型高度吻合。而熔融沉积建模(FDM)设备,虽然操作简便、成本较低,但由于其通过挤出丝状材料逐层堆积成型,受材料冷却收缩、喷头直径等因素影响,精度相对逊色,一般成型尺寸误差在 ±0.2 - ±0.5 毫米左右。此外,设备的机械运动精度,如工作台的移动精度、喷头的定位精度等,也会直接影响模具的精度。老旧设备因长期使用导致机械部件磨损,运动精度下降,打印出的模具精度也会随之降低。
材料特性同样影响压铸模具 3D 打印精度。金属材料是压铸模具 3D 打印的常用材料,不同金属材料的热膨胀系数、收缩率存在差异。例如,铝合金材料在打印过程中冷却速度快,收缩率相对较高,容易导致模具尺寸变小,影响精度;而模具钢材料虽然强度高,但在高温熔化和冷却过程中,可能因内部应力分布不均产生变形,使精度难以保证。同时,材料的粒度大小也有影响,粉末粒度均匀、细小的材料,在打印时能够更紧密地堆积,有助于提高成型精度;反之,粒度较大且不均匀的材料,会造成成型表面粗糙,精度下降。
工艺参数设置也是决定精度的重要因素。打印层厚是关键参数之一,较小的层厚能够使模具表面更平滑,细节更清晰,精度更高,但会延长打印时间;较大的层厚虽然可以提高打印效率,但成型表面会更粗糙,精度降低。一般情况下,层厚设置在 0.05 - 0.3 毫米之间,具体需根据模具要求和设备性能调整。此外,扫描速度、激光功率等参数也会影响精度。扫描速度过快,材料可能无法充分熔化和融合,导致层间结合不紧密,出现缝隙或孔洞;激光功率过高,会使材料过度熔化,造成局部变形,影响尺寸精度。
后处理环节对压铸模具 3D 打印精度的提升也不容忽视。打印完成的模具通常需要进行打磨、抛光、热处理等后处理工序。打磨和抛光可以去除表面的毛刺、粗糙部分,使模具尺寸更接近设计值;热处理能够去除内部应力,减少模具因应力释放产生的变形,进一步提高精度。但如果后处理工艺不当,如打磨过度,可能会使模具尺寸变小,反而降低精度 。