Berker是德國領(lǐng)先的高品質(zhì)電子開關(guān)和智能建筑管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造商，其產(chǎn)品設(shè)計(jì)曾經(jīng)多次獲獎(jiǎng)，在世界各地的建筑中都能夠看得到。

　　最近，Berker需要測試一個(gè)新設(shè)計(jì)的電氣部件，該部件需要使用注塑成型技術(shù)制造。而且一旦組裝好，該部件必須通過獨(dú)立檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行靜放電（ESD）測試。這意味著該開關(guān)原型必須使用與最初成品同樣的材料來制造。

　　傳統(tǒng)上，像這樣的要求通常需要使用金屬注塑模具來測試設(shè)計(jì)，但是這將會(huì)非常昂貴和耗時(shí)。為此，Berker決定嘗試一下3D打印的注塑模具。這中間最大的挑戰(zhàn)是新設(shè)計(jì)的部件需要與現(xiàn)有使用金屬模具生產(chǎn)的部件精確匹配。

　　注塑成型部件組裝，3D打印的注塑成型模具在后面

　　所謂的注塑成型，是指將融化的塑料材料注入模具型腔中，使其在其中冷卻變硬、形成指定形狀的過程，這是一種世界上使用最廣泛的制造工藝。如今，越來越多的廠家開始使用3D打印注塑模具（3DP IM）來創(chuàng)建原型部件以檢測部件的外形、匹配度和功能性等問題。不過若要獲得一個(gè)部件功能表現(xiàn)的完整而準(zhǔn)確的評(píng)估，或者要對電氣元件運(yùn)行安全測試，注塑成型部件必須使用在最終成品中實(shí)際用到的材料來制造。

　　在此之前，創(chuàng)建用于測試的注塑件的唯一選擇是機(jī)加工一個(gè)鋁質(zhì)（軟）模具。盡管這些模具遠(yuǎn)比鋼質(zhì)模具便宜，但是其成本仍然不菲，生產(chǎn)時(shí)間也很長。比如，要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)小的直拉模具的話，其成本在2500到15000美元之間，交貨期為10天到4個(gè)星期。而且大多數(shù)公司為了開發(fā)一個(gè)產(chǎn)品往往需要測試十幾或者幾十個(gè)部件。

　　最終制造出來的部件成品（左）與用3D打印注塑模具制造的原型部件

　　最終，Berker公司選擇使用Stratasys公司的PolyJet技術(shù)和Digital ABS?材料來制造一系列的3D打印注塑模具。每個(gè)3D打印的模具具有不同的幾何形狀，分別用來注入不同的材料：ASA、PC和TPE，這些材料都是要在最終成品上使用的。

　　“這種新的制造方式使我們能夠在同一時(shí)間里測試兩到三個(gè)不同的解決方案，以獲得最佳的結(jié)果。”Berker公司生產(chǎn)技術(shù)部門負(fù)責(zé)人Andreas Krause說：“使用這種功能原型來確認(rèn)我們生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量加速了我們的研發(fā)流程。”

　　由此帶來的時(shí)間和成本上的節(jié)約也令人印象深刻：平均每個(gè)模具降低了83%的成本以及減少了85%的生產(chǎn)時(shí)間。

　　3D打印注塑成型模具成本比較表

　　“Stratasys 3D打印的注塑模具有幫助我們節(jié)省時(shí)間和降低成本，同時(shí)使用最終的材料制造出可用的原型部件。”Krause補(bǔ)充說“這項(xiàng)技術(shù)目前已經(jīng)我們整個(gè)公司用來使用“真實(shí)”材料制造樣件。”如今，Berker已將該部件投入全面生產(chǎn)。