冷卻系統(tǒng)(Cooling System)是模具設(shè)計(jì)工程之一。當(dāng)塑膠原料加熱注入至溫度較低的模具后，需要等待模具冷卻才能脫模取出成品，此時(shí)(shí)，需依賴(lài)?yán)鋮s系統(tǒng)加以冷卻。冷卻系統(tǒng)影響了脫模時(shí)(shí)間、制品質(zhì)(zhì)量、制品外觀(guān)等，影響質(zhì)(zhì)量甚巨。

模具的冷卻系統(tǒng)為水路，換句話(huà)說(shuō)，水路的設(shè)計(jì)影響了模具的散熱質(zhì)(zhì)量。水路設(shè)計(jì)的目的是使制品均勻冷卻，并在較短時(shí)(shí)間內(nèi)頂出成型。傳統(tǒng)的模具冷卻(Mold Cooling)使用了簡(jiǎn)易的方式，以直線(xiàn)的水路設(shè)計(jì)為主，制作較簡(jiǎn)易，但需要的散熱時(shí)(shí)間較長(cháng)。

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1.異型水路與傳統(tǒng)水路比較

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異型水路(Conformal Cooling)是模具產(chǎn)(chǎn)業(yè)(yè)所使用的特有制造技術(shù)(shù)，由于模流分析軟件的問(wèn)世，設(shè)計(jì)者可以透過(guò)軟件分析模具與水路的散熱情形，縮短制造時(shí)(shí)間，提升制造質(zhì)(zhì)量。更進(jìn)(jìn)一步來(lái)看，模具的散熱水路設(shè)計(jì)方式也可以采用不規(guī)則形狀設(shè)計(jì)，提升散熱效率，這就是異型水路的基本原理。

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然而，制作異型水路的方法受到了既有技術(shù)(shù)的限制，方式是將模具加以鉆孔或切割焊合，不僅施工十分復(fù)雜，而且模具的壽命也會(huì )(huì)因?yàn)槎渭庸さ木壒識s短，因此，很長(cháng)一段時(shí)(shí)間，異型水路設(shè)計(jì)只能停留在理論階段，不過(guò)金屬3D打印出現(xiàn)后，這些問(wèn)題獲得了突破性改善。

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為何金屬3D打印改變了水路設(shè)計(jì)的限制?這要從3D打印技術(shù)(shù)說(shuō)起，3D打印是近年進(jìn)(jìn)展迅速的工程技術(shù)(shù)，最大的優(yōu)(yōu)勢是3D打印的原理為加法制造，因此沒(méi)有造型上的限制，即使是物體內(nèi)的復(fù)雜造型與管線(xiàn)，對3D打印來(lái)說(shuō)并不構(gòu)成困難，模具產(chǎn)(chǎn)業(yè)(yè)注意到3D金屬打印的價(jià)(jià)值。

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不論是多少直徑的模具水路，或是一般車(chē)床難以施作的內(nèi)角加工，金屬3D打印皆可輕易達(dá)成，更棒的是，即使異型水路的規(guī)劃方式復(fù)雜，金屬3D打印只要一次施作過(guò)程，皆能精準(zhǔn)的同時(shí)(shí)完成模具與異型水路。

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2.異型水路帶來(lái)的效益

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根據(jù)3D Systems所分享的Bastech成功案例，可以得知，異型水路結(jié)合3D打印技術(shù)(shù)的加持下改良過(guò)后的模具，可以繞過(guò)頂銷(xiāo)與固定螺絲，即使水路距離區(qū)域較遠(yuǎn)，也能夠達(dá)到理想的冷卻質(zhì)(zhì)量。

Bastech表示，異型水路顯著(zhù)的效益如下：

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(1)模具設(shè)計(jì)時(shí)(shí)間減少75%;

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(2)制造端人力可以節(jié)省50%;

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(3)省下14%射出模具生產(chǎn)(chǎn)周期;

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(4)制造費(fèi)用得以節(jié)省16%。