H13是一種應用廣泛的(de)模(mo)具(ju)(ju)鋼(gang)，具(ju)(ju)有良好(hao)的(de)抗沖擊(ji)性(xing)、耐熱(re)性(xing)和耐磨性(xing)。與其(qi)它等級模(mo)具(ju)(ju)鋼(gang)相比，H13在高(gao)(gao)溫(wen)條(tiao)件下(xia)韌性(xing)和穩定性(xing)更(geng)優，適(shi)合于制作(zuo)各種熱(re)加工和冷加工模(mo)具(ju)(ju)。H13模(mo)具(ju)(ju)鋼(gang)廣泛應用于制造(zao)沖擊(ji)載(zai)荷大的(de)壓(ya)鑄(zhu)模(mo)、熱(re)擠壓(ya)模(mo)、高(gao)(gao)韌性(xing)及(ji)高(gao)(gao)拋光(可(ke)表面處理至A1級)注塑模(mo)具(ju)(ju)。

　　由于H13模具鋼的碳含(han)量較(jiao)高，傳統方法(fa)難以焊接加工，采用標準金屬選(xuan)擇性激(ji)光(guang)燒(shao)結工藝(yi)參(can)數也(ye)很難實現燒(shao)結。碳元素非(fei)常容(rong)易在激(ji)光(guang)燒(shao)結中蒸發(fa)并污(wu)染(ran)粉床表面，以致打(da)印部件出現內部缺陷、孔(kong)隙、熱裂紋等問題，特別(bie)是在應力集中的區(qu)域。

　　為了尋求H13模具鋼的最佳打印方案，華曙(shu)高(gao)科(ke)應用研發(fa)團隊與美國模(mo)具行業合作伙伴Next Chapter Manufacturing攜手，合作開發(fa)H13工藝參數，采用金屬激光燒結技術生產(chan)高(gao)性(xing)能模(mo)具。

　　雙方合作(zuo)的(de)(de)一個典(dian)型應用(yong)即斜(xie)銷(xiao)，斜(xie)銷(xiao)主(zhu)要(yao)用(yong)于成型內(nei)部有倒鉤(gou)結構的(de)(de)產品，在(zai)生(sheng)(sheng)產過程中起冷卻和頂出的(de)(de)作(zuo)用(yong)。在(zai)斜(xie)銷(xiao)上增(zeng)加1/16英寸(cun)NPT隨(sui)形水路設(she)計(ji)(如圖1)，并采用(yong)華曙FS271M設(she)備打印，Next Chapter Manufacturing在(zai)8天內(nei)即可交付4個斜(xie)銷(xiao)。斜(xie)銷(xiao)可直接替換應用(yong)于模(mo)具(ju)中進行生(sheng)(sheng)產，全新(xin)的(de)(de)隨(sui)形水路結構有助于提高冷卻效(xiao)率，消(xiao)除注塑成品翹曲現(xian)象(xiang)。在(zai)生(sheng)(sheng)產條(tiao)件不變的(de)(de)情況(kuang)下，通過增(zeng)材制造優化(hua)設(she)計(ji)的(de)(de)斜(xie)銷(xiao)提高了產能，將生(sheng)(sheng)產周期從48秒減少到30秒，每年節約成本10萬美元。

　　“在選擇增材(cai)制造(zao)(zao)設備(bei)之初，我們(men)就(jiu)決定與(yu)華曙高科合作，因(yin)為華曙的(de)(de)(de)(de)開(kai)源理念(nian)意(yi)味著我們(men)可以(yi)(yi)有足夠的(de)(de)(de)(de)空間針對具(ju)體應用開(kai)發定制化的(de)(de)(de)(de)工(gong)藝(yi)參數，使我們(men)能(neng)高效(xiao)、高品(pin)質地進行(xing)H13以(yi)(yi)及(ji)其(qi)它模具(ju)鋼粉末材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)打印(yin)研發。華曙獨特的(de)(de)(de)(de)軟件開(kai)源參數策略使得我們(men)能(neng)夠進行(xing)小批量建(jian)造(zao)(zao)測試，并不斷改進工(gong)藝(yi)，以(yi)(yi)進一(yi)步提高最(zui)終產品(pin)的(de)(de)(de)(de)穩健(jian)性(xing)和制造(zao)(zao)速度(du)。華曙設備(bei)為設計者提供了(le)無與(yu)倫比的(de)(de)(de)(de)操(cao)作自由度(du)，實現(xian)增材(cai)制造(zao)(zao)技術所能(neng)達到的(de)(de)(de)(de)最(zui)有效(xiao)的(de)(de)(de)(de)模具(ju)設計——這種自由度(du)，這是其(qi)它設備(bei)所不具(ju)備(bei)的(de)(de)(de)(de)。”

　　目前，華曙應用研發團隊通過大量測試，開發H13模具鋼(gang)打印工藝參(can)數，包括激光功率、掃描策略、內部應力釋放和熱處理等。優化的工藝參數有助于防止燒結時產生熱裂紋(如圖2)，并確保部件的相對密度達到99.0%以上。華曙增材制造H13部件的機械性能優異，與H13鍛造件的機械性能基本相當，打印態硬度約為50HRC(如表1)。優異的增材制造H13部件性能，以及華曙開源參數策略，為用戶提供了進一步開發最適合模具應用工藝的自由度。

　　表1：H13鍛(duan)造件與華曙金屬激光燒結件的機械性能對比(研發(fa)中)

　　秉承“Open for Industry”開源理念，華(hua)曙高(gao)(gao)科(ke)(ke)致力于為行(xing)業客戶提(ti)供全系列增材(cai)制造解決方(fang)案，尤其適合第三方(fang)新材(cai)料(liao)的(de)工藝開發。截至目前，華(hua)曙高(gao)(gao)科(ke)(ke)已成功(gong)研(yan)發鎢、鉭、純銅、馬(ma)氏(shi)體時效鋼18Ni300和鎳基高(gao)(gao)溫合金(jin)等(deng)16種金(jin)屬(shu)粉末(mo)材(cai)料(liao)燒(shao)結(jie)工藝，為航(hang)空航(hang)天、汽(qi)車(che)、模具(ju)、醫療、齒科(ke)(ke)等(deng)行(xing)業提(ti)供了眾多(duo)輕(qing)量化(hua)、功(gong)能化(hua)、定(ding)制化(hua)的(de)金(jin)屬(shu)增材(cai)制造解決方(fang)案。