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在轮胎制造与检测领域，钢片是一种看似简单，但加工起来一点也不容易的零件。
它们通常具有极薄的截面，大量的低角度特征和复杂异形轮廓，无论是传统加工还是3D打印，都存在制造挑战。
笔者注意到，毅速激光通过融合设备、材料、工艺和工程经验，实现了轮胎模具钢片的免减材、无支撑和高表面质量批量打印。
本期内容，我们就针对这一特殊应用进行探讨。
毅速激光无支撑打印工艺效果
面对30°倾斜面就需要添加支撑的3D打印制造难题，毅速激光进行了专项工艺研发，成功实现低角度无支撑、高质量激光3D打印。
巧合的是，笔者近日发现毅速激光恰好公开了其无支撑打印测试样件的案例，展示了其工艺技术所能达到的实际效果。
该测试件采用倾斜长薄壁结构组成，壁厚为1.14mm，长度83.91mm，倾斜角度从15°开始每隔5°递增。可以看出，零件整体具有长悬空结构特征，能够直观验证低角度无支撑打印工艺水平。
从展示效果看出，最低15°的薄壁也能够实现完整、无翘曲成型。但该技术特征下，对下表面质量其实有更高的要求，笔者特意向毅速激光进行了求证。
15°倾斜面在3D打印过程中易出现熔池下坠、球化粘粉的现象，但从实拍图可以看出，毅速激光打印的15°长悬臂下表面整体平直，没有因熔融金属自重造成的变形，也不存在大面积的结块堆积。相比其他倾斜面虽有轻微的粗糙感，但整体完整度极高。
该样件证明了毅速激光无支撑3D打印工艺，能够完整制造出具有较高质量的低角度、长悬空、薄壁零件。该公司基于该技术，成功实现钢片结构的批量3D打印。
轮胎钢片的特殊结构和加工难点
轮胎模具钢片的作用，是在轮胎胎面上形成细小的花纹沟槽，这些花纹直接决定了轮胎在湿地防滑、雪地牵引和操控稳定性等方面的性能。
轮胎模具钢片的形状、尺寸和空间布局，通过影响花纹沟槽进而影响轮胎的性能表现。
但现代钢片的结构特征，采用传统制造工艺并不容易。
从结构上可以看出，轮胎钢片虽小但却具有3D结构，传统的加工手段每种技术都有不足。一副高性能的轮胎模具往往需要大量钢片，制造端也在不断考察新技术，而3D打印技术带来了关键改变。
3D打印技术能够精确制造出复杂形状的钢片结构，一台设备一次可生产1000-3000片不同规格的产品，极大缩短了制造周期。
但正如文章开头所讲述的，钢片的壁厚薄、结构细长，复杂特征多，普通的3D打印工艺往往需要添加支撑。
这导致产品在支撑去除后仍需要机械打磨，导致壁厚≤0.6mm的钢片破损率很高，而且复杂花纹处的支撑往往无法去除干净，影响后续的轮胎硫化排气功能。
因此，常规的3D打印技术面对这一特定应用，也并不是手到擒来。
轮胎钢片无支撑高质量3D打印
毅速激光将钢片的结构分为悬空区域、上面区域和常规区域，每个区域分别采用不同的扫描策略以及工艺参数组合。
通过大量打印测试，毅速激光证明了该工艺的有效性，实现了低至15°特征的无支撑3D打印，零件最薄处的厚度仅0.6mm，且零件下表面细节清晰，侧表面质量高。
毅速激光将其采用无支撑工艺打印的钢片，与同行产品进行了对比，可以看出右侧零件圆孔内壁具有成型缺陷，圆度不及左侧；且右侧产品深孔底部易残留未清理粉末，整体打印的成品质量可靠性不如左侧。
在产品的批量3D打印方面，笔者向该公司求证得知，其采用的是自研的双激光E3-320。该设备于2026年新推出，打印尺寸为250*250*320mm。采用0.03mm的层厚，能够在35小时内3D打印出1000片钢片。
随着3D打印技术越来越多的介入到传统制造行业，用户对该工艺本身的制造极限也提出了越来越多的要求。
毅速激光基于对3D打印技术和终端应用的双向深入理解，正不断优化技术的可实现能力。除了无支撑技术，笔者注意到毅速激光还开发了一种称之为免减加工的3D打印工艺，通过大幅提升零件制造精度和表面质量，减少用户后续的减材加工投入。
该公司指出，他们3D打印的轮胎模具钢片，只需表面处理即可投入使用，满足轮胎模具的使用需求，有效缩短了零件加工周期。另据了解，该公司即将亮相于7月1日举办的中国国际模具技术和设备展览会，有需求的用户可前往交流。
注：本文由3D打印技术参考创作，未经授权，谢绝转载。
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