（文/陆定台）在市场需求日趋丰富的今天，工业产品在不断推陈出新，这对制造业提出了更高的要求。新产品的投产速度，往往与生产线的调整速度有关。这意味着制造企业要做好频繁调整生产线的准备，而模具作为生产线上最重要的部件，其更新的速度也要跟上。如何在尽可能短的时间内快速制作生产所需的模具，是制造业需要攻关的难题。
方明东，中国金属加工行业里杰出的金属材料工程师，目前担任佛山市兴荣不锈钢有限公司总经理。从业以来，他在车间和实验室里度过了大部分时间，精通多类金属材料的性能并掌握多种加工方法，尤其是对不锈钢材料的研发与加工尤为精通。近年来，方明东也注意到制造行业发展的新动态，看到了钢件模具在当下和未来的广阔市场需求。于是他结合行业发展的现状以及新兴技术，设计了一整套“基于3D打印技术的钢件模具设计及锻造控制方法”。
传统的模具加工主要是依靠数控机床的铣削加工，这是一项已经成熟的技术，且原材料易得。但由于机床是通过材料的切削来制造新成品，普遍存在原材料浪费严重、特殊结构加工局限性大、加工耗时长等问题。为了解决这一长久以来的顽固问题，方明东选择以金属3D打印作为攻关的突破口，开展钢件模具智能化设计与锻造的研究。众所周知，金属3D打印是近年来的一项新技术，通过将金属粉末熔融层积而形成立体实物，理论上几乎不存在原材料浪费的情况，而且金属打印机最擅长的是加工非常复杂且非实心的物品。方明东通过气雾化制粉的技术设计解决了3D打印的原材料成本高昂的问题。这项技术有效提高了金属粉末的纯度，降低了杂质以及更好地促进金属粉末的循环利用。在保证成品的质量时仍能节约原材料成本。针对打印的过程，方明东使用选择性激光烧结（SLS）、择性激光熔融（SLM）、电子束熔融（EBM）和激光净成型等技术（LENS），提高了金属3D打印的工艺水平，缩短了加工时间。
为了增加模具的结构强度和耐用性，方明东设计了“打印+锻造”的钢件模具制作工艺流程。首先，根据方明东编写的算法，设计软件分析钢件模具的图纸，生成锻造预制件的三维模型。其次，金属3D打印机根据三维模型将其打印成型。最后，打印好的预制件经过锻压机械对其施加压力产生塑性形变，优化其微观组织，最终变成达到使用标准钢件模具。针对不同结构的钢件模具和不同类型的加工材料，这套工艺流程可以灵活调整。
“基于3D打印技术的钢件模具设计及锻造控制方法”以创新的技术构想和工艺流程，获得了业内众多专家学者的认可，在推广后被广泛应用到模具制造中，帮助了大量制造业企业缩短了模具订制的周期，使得企业不再受限于数控机床的高昂价格，在保证钢件模具质量的前提下，最大程度地降低了制造加工成本，不仅为企业带来巨大的经济效益，更大力推进了企业钢件模具制造加工的智能化和现代化，实现了整个行业的快速发展。
尽管金属3D打印技术出现的时间并不长，相较于数控机床加工技术来而言还有很多需要完善的技术细节。但在方明东的努力下，金属3D打印技术逐渐展现出巨大的应用潜力。方明东表示，在应用中，金属3D打印技术已经展现出其独特的技术优势，有着非常广泛的应用前景。自己有信心通过后续的努力，让这项技术更好地服务于模具制造工作。谈及未来的科研规划，方明东说，他会把研究重点放在人工智能技术和大数据技术方面，致力于让强大且智能的算法服务于模具的设计工作，甚至做到智能调节3D打印设备的硬件，综合提高金属3D打印的性能，以更快的速度，造出更好的模具。
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