从印刷到性能：通过PVD涂层增强塑料成型的增材制造工具
随着增材制造（AM）不断革新工具设计和生产，将其与先进的表面技术相结合正在开辟新的可能性 - 尤其是在塑料成型应用中。将耐磨物理气相沉积（PVD）涂层应用于复杂的3D打印工具显著提高了其耐用性和性能。这种协同作用不仅延长了工具寿命，还通过减少循环时间、机器停机时间和维护需求来提高生产效率 - 这对于像瓶盖生产这样的高效制造环境来说是一场革命。继续阅读以了解更多详情！
增材制造的优势
传统或标准加工工艺（概括为减去制造）相比，工具的增材制造提供了一些优势，特别包括：
设计灵活性
添加制造技术使得设计复杂和定制工具成为可能，这些工具使用传统制造技术很难或根本无法制造。
集成冷却通道
复杂的内部冷却通道可以直接集成到工具中，有助于优化热管理，例如在对热分布和传热敏感的塑料成型应用中。
缩短交货时间
工具可以更快地制造，这样可以实现更快的原型制作（例如在设计阶段进行快速原型制作），有助于减少产品的上市时间。
小批量生产成本效益高
3D打印工具具有潜力在制造少量高度定制工具方面更具成本效益。
克服3D打印工具表面缺陷
增材制造的缺点包括材料强度、耐用性和耐磨性方面的限制，以及商业可获得的3D打印机的室内尺寸对工具尺寸的限制，在制造塑料成型工具时扮演次要角色，例如在生产瓶盖并考虑随后的物理气相沉积（PVD）涂层。最大挑战是3D打印工具的表面质量较差，不符合使用传统制造技术生产的表面标准。
使用常见的增材制造技术，如激光粉床熔融（LPBF）和激光金属沉积（LMD）进行典型的逐层结构，会留下可见的层状线条或阶梯状表面纹理。这在考虑随后的PVD涂层并确保工具与PVD涂层之间足够粘附力时变得特别具有挑战性。这需要对工具进行额外的后处理，以确保更高的表面质量，形成光滑和均匀的抛光表面。
定制的预涂层处理，以提高3D工具的性能。
Ionbond根据其在涂层服务业务方面超过50年的经验，为基于3D打印技术的工具开发了定制的预涂层机械处理方案。这使Ionbond能够向客户提供优越的涂层解决方案，以应用于3D打印模具。一个成功案例是将复杂的3D打印模具与集成冷却通道相结合，用于生产瓶盖，并使用Ionbond的类金刚石碳（DLC）涂层来减少粘着磨损和脱模力。这有助于在生产中缩短周期时间，提高生产效率，并减少机器停机时间和工具维护。
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Dr. Ing. Tobias Brögelmann
成型与模塑全球分部经理
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