总部位于密歇根州罗克福德的Byrne Tool + Design借助FDM机器，和精确的Stratasys Fortus 250 MC进入3D打印世界，为其客户生产原型零件，制造固定装置和套料以帮助制造过程并对损坏的零件进行快速打印新零件。

　　对于更大客户而言，成本和交货时间的减少是推动内部采用更多增材制造（AM）技术的动力，即Stratasys Polyjet J750彩色打印机可打印可运行实际零件材料的模具。

　　更大的客户是Byrne Electrical Specialists，该公司为家庭，医疗保健，酒店和办公家具行业提供电源和数据解决方案，例如台式电脑附件和数据通信中心产品。对于25人的工具车间来说，这种关系被证明是一个明显的优势，因为它涉及到3D打印的塑料模具。

　　将Byrne Electrical放在隔壁，并拥有一位经验丰富的加工工程师，可以简化加法学习过程。Mitchell说：“众所周知，[Byrne Electrical公司的Alvin Smelik]只需几枪就可以完全成型零件。” “他的经验有助于使Byrne Tool团队在半小时或更短的时间内加速并生产零件。” 该团队现在将其在3D打印模具方面的内部经验应用到整个客户群中。

　　该车间为其客户在内部压力机上运行3D打印模具，因为该团队已学会了如何正确处理这些模具。“它们不是钢模。您不能仅仅将3D打印的模具放入压力机中，并依靠预先设置的机器参数来对由钢模制成的类似零件进行加工，” Mitchell说。“如果这样做，则会炸毁塑料模具。”

　　这似乎是一个漫长的学习过程，但值得付出的回报。在过去的一年中，Byrne Tool + Design增加了生产的印刷模具的数量，并继续鼓励客户走这条路线，以加快上市时间，消除返工并及早发现错误，从而使项目步入正轨。

　　1.模具同时制造

　　拜恩电气（Byrne Electrical）的首次上市任务要求制造团队投资新技术，以帮助实现这一目标。因此，利用它的添加剂技术，团队决定采取同步 的方法其制造。

　　当Byrne Tool与Byrne Electrical启动一个钢工具项目时，它也会同时在Polyjet机器上打印模具。这种方法使工具车间可以在两到三天内设计，检查和打印模具，然后在第二天开始进行零件射击。然后，在Byrne Tool开始进行钢模设计时，Byrne Electrical会取下这些零件，组装好组件并开始执行所需的测试。此时，Byrne Electrical可以识别零件设计中的任何错误，或者，如果零件质量良好，他们已经开始进行UL和法规测试，这有助于更快地将产品推向市场。然后，一旦车间建造完了钢制工具，批准就已经完成了。这种同时进行的方法将上市时间缩短了大约三个月。

　　Byrne Tool最近生产了带有按扣夹细节的模具，而Byrne Electrical意识到这种模具不够坚固。“因此，当我们继续设计模具时，我们更改了零件设计，印刷了一个新模具，运行了该模具，获得了该零件的公司批准，同时更新了模具的设计。结果，没有延迟完成生产工具的过程，为客户节省了六到八周的时间。基本上，印刷两个模具的成本比对钢模进行工程变更的成本要低。”

　　2.适形冷却

　　另一个项目涉及Byrne Tool + Design ，它通过两件式构造在型芯中利用保形冷却，为深的圆锥形零件制造了一个新的生产模具。诺贝尔塑料公司位于路易斯安那州大海岸的核心使用金属外壳形成成型零件的内部，然后Byrne Tool 3D打印塑料内芯，该塑料内芯具有围绕其外壁的敞开的共形冷却通道（与芯内部的全直径共形冷却相反） 。将塑料印刷芯放置在金属套管内并密封，以便水在印刷芯和金属套管之间四处流动，并在其中冷却模具。米切尔说：“与传统的制造工艺相比，成本节省了50％，而打印冷却芯的时间为24小时，而交货时间却接近两周。”

　　3.混合模具设计

　　Byrne Tool还使用混合模具设计方法，该方法结合了真正的顶针，钢浇铸衬套和金属螺钉（有些可重复使用）。这有助于加强模具并推出零件。该商店还将金属子插入物放入印刷的塑料模具中，以进行更复杂的设计。最重要的是，车间会打印手工载荷以形成零件几何形状的底切。

　　“我们还设计并制造了专有的分模器，以将两个印刷半模均匀地分开，从而防止不均匀的模具分离而损坏模具或模制零件，” Mitchell说。在这里，车间在可重复使用的块中使用金属螺钉，这些螺钉固定在分模器中的印刷模具上。

　　拜恩电气（Byrne Electrical）的首次上市任务要求制造团队投资新技术，以帮助实现这一目标。因此，利用它的添加剂技术，团队决定采取同步的方法制造。

　　设计3D打印模具的要点

　　Byrne Tool花了几年时间来学习如何运行3D打印的模具，偶尔还会几次破损，但是他们很快就可以进行更改并使用Polyjet机器重新打印。“最初，我们用大量塑料（6英寸厚，8 x 8英寸模具）建造大型模具，并意识到这是浪费非常昂贵的塑料。因此，我们减少了模具的数量。” Byrne Tool的标准印刷模具厚度为2.23英寸厚，这是其压模机的最小堆叠高度。印刷模具的相同概念可以应用于较大零件的铝模具。为了节省较大零件的钱，他们使用相同的模具设计，但使用铝加工。

　　印刷模具设计技巧：

　　尝试在零件上使用较大的半径，因为零件设计上的每个尖锐边缘都会在注射过程中在模具的那个角上增加很多应力，从而导致模具破裂。

　　当运行类似于胶水的阻燃聚碳酸酯时，请从印刷的数字ABS模具中取出约15个零件。

　　模具中的细节高度应不大于底座的高度，以防止破裂。如果模具细节需要比底座更高的高度，请考虑使用钢质插入件来形成该细节　　慢慢来。获得正确的零件设计，模具设计和加工方法以生产出优质零件的过程是一个学习过程。

　　米切尔说：“这似乎是一个漫长的学习过程，但回报是值得的。” 在过去的一年中，Byrne Tool + Design增加了他们生产的印刷模具的数量（从2017年到2018年增加了133％），并继续鼓励客户走这条路，以加快上市时间，避免返工和避免早期错误检测以保持项目进度。