来自纳瓦拉大学、IKOR技术中心、GAIKER技术中心和瓦伦西亚国际大学的研究人员近日发表了一篇系统性综述论文，聚焦于增材制造技术在塑料注塑模具嵌件生产中的应用前景。
论文系统梳理了2013年至2024年间67项采用聚合物和金属增材制造技术生产模具嵌件的相关研究。研究发现，材料喷射成型、立体光固化成型以及金属激光粉末床熔融是目前应用最多的三种增材制造技术路线。
增材制造在注塑模具嵌件制造方面具备较高应用可行性，尤其适用于原型验证、临时工装、小批量生产和具有特殊结构需求的应用场景。
但需要注意的是，嵌件的实际性能受到多个因素的综合影响，包括增材制造技术参数、嵌件所用材料、注塑材料类型、零件几何结构以及注塑工艺条件等。
*可用于生产模具嵌件的增材制造技术与材料。（来源：Becerra-Borges）
材料喷射成型是最常用的模具嵌件制造技术，打印速度较快，表面质量较好。
采用紫外激光固化的立体光固化成型是第二大主流技术，同样具有较好的表面质量，适用于设计验证和短周期生产任务。
金属激光粉末床熔融技术则在模具嵌件使用寿命方面表现突出。数据显示，采用金属激光粉末床熔融技术的嵌件可实现的注塑循环次数超过500次，而材料喷射成型与立体光固化成型的最大循环次数分别为116次和85次。
材料挤出成型虽然也可用于模具嵌件生产，但表面质量不理想，且存在分层风险，因此在功能性注塑模具嵌件中的适用性较为有限。
高刚性工程树脂和耐高温树脂是模具嵌件中常见的材料类型，具有较高的刚性、较好的热变形温度和较稳定的尺寸精度，在承受注塑过程中的热载荷和机械载荷表现更佳。
高温树脂、韧性树脂、PEEK、ABS、PLA、钢、青铜合金、铝和钛等材料体系的研究仍较为有限，在实际注塑工况下的耐久性、寿命表现及适用边界仍需要进一步验证。
注塑成型条件同样是影响嵌件使用寿命的关键因素。其中，注塑压力、模具温度和注塑温度对嵌件失效的影响尤为显著。
聚合物增材制造嵌件的机械性能通常低于金属嵌件，且对温度较为敏感，因此在使用时需要尽可能降低注塑温度、模具温度、流速、注塑压力和保压压力，以延长嵌件寿命。
增材制造并非传统模具制造的完全替代方案，而是一种互补选择。增材制造的优势主要体现在小批量生产、原型模具、临时模具，以及需要复杂几何结构或快速迭代开发。
典型的应用场景包括医疗产品、光学原型、化妆品包装、飞机内饰件、电子外壳、电池单元支架以及小型商业零部件等。
目前大多数研究仍以低熔点注塑材料为主。为更全面验证增材制造模具嵌件的可行性，未来有必要针对高熔点聚合物、标准化模腔结构以及更复杂零件设计开展更多研究。
*增材制造注塑模具嵌件的不同材料抗拉强度比较。（来源：Becerra-Borges）
增材制造模具嵌件有助于缩短交付周期，并实现传统CNC加工难以完成的复杂结构设计。对于制造企业而言，3D打印模具嵌件确实可以在原型开发、小批量生产和复杂结构制造等方面满足部分注塑应用需求，具备一定的实用价值。
MacLean Additive与Fraunhofer ILT合作开发的一款重达156公斤的3D打印压铸模具嵌件，用于生产丰田Yaris混合动力变速箱壳体。MacLean-Fogg专有L-40工具钢粉末，兼具硬度与韧性，减少高级热处理需求，工具寿命达到传统铝压铸模具两倍。
*来源：Fraunhofer Institute for Laser Technology
SLA与SLS 3D打印设备厂商Formlabs（展位号：H50）推出Tough 1500 Resin V2树脂和第二代Form Cure后固化设备。新树脂使3D打印零件的机械耐久性更接近注塑成型件，新的固化系统则将工程级树脂的后处理时间缩短至15分钟以内。
*使用Form 4和第二代Form Cure，以阻燃树脂3D打印的电气连接器，生产速度提升6倍。（来源：Formlabs）。
中瑞（展位号：H12）采用自主研发的金属3D打印设备快速制造随形水路嵌件。通过在贴合产品表面及深腔位置设计随形水路，实现模具温度的整体均衡，有效减小产品冷却后的收缩变形。实际应用结果显示，冷却时间由原来的12秒缩短至5秒，成形周期缩短约60%，注塑件的成形质量也得到明显提升。
*来源：中瑞
总体来看，行业正在持续努力缩小3D打印与传统注塑之间的性能差距。但对于模具嵌件这一应用方向而言，值得关注的核心问题并不仅仅是材料能否接近注塑件的静态性能，而是打印出的模具嵌件在实际模具环境中，是否能够经受住反复的热载荷与机械载荷的考验。
十月深圳宝安见，金秋启新篇
立即预订2026年TCT深圳展，助您低成本切入华南及东南亚市场，实现品牌影响力与市场回报的激增。
扫描下方二维码
预订2026年TCT深圳展展位
TCT中国团队销售联系方式：
肖女士 +021 6195 3580
eno.xiao@globusevents.com
余女士 +021 6195 6063
lizzy.yu@globusevents.com
夏女士 021 6195 3533
rita.xia@globusevents.com
钱先生 +021 6195 6036
ricky.qian@globusevents.com
*本篇文章部分内容来自“3D Printing Industry”。文中提到的公司不存在任何形式的商业合作、赞助、雇佣等利益关联。图片来自于网络，仅作辅助阅读的用途，不存在商业目的。版权归属于原作者，一旦有任何侵权之举，请权利人及时与我们联系，我们会即刻删除。
扫一扫上方图片二维码
锁定2026年TCT深圳展展位
TCT亚洲展公众号
