自90年代起，增材制造（AM）技術(shù)經(jīng)過(guò)了漫長(zhǎng)的發(fā)展，已經(jīng)衍生出了兩種范圍寬廣的模具制造技術(shù)類型。第一種是使用一個(gè)母模來(lái)制造鑄?；驂耗?，第二種是使用AM設(shè)備來(lái)制造實(shí)際模具或模具鑲件。

直接模具制造

采用AM技術(shù)實(shí)現(xiàn)的直接模具制造方法不要求具備模型，并且在制造金屬或塑料部件方面擁有為數(shù)眾多的加工制造方案。這些優(yōu)點(diǎn)可以減少模具制造過(guò)程的步驟，節(jié)約成本和時(shí)間。

一些制造商已經(jīng)在使用AM來(lái)制造注塑模具用的金屬鑲件，其中，Linear公司數(shù)年以來(lái)一直在成功地通過(guò)直接金屬激光燒結(jié)（DMLS）鑲件來(lái)完成注塑模具部件的制造。

自90年代以來(lái)最為流行的直接模具制造形式之一就是Direct AIM，它采用光固化立體成型（SL）部件作為模具。開發(fā)此項(xiàng)技術(shù)的目的是采用較為廉價(jià)的模具來(lái)制造小批量的注塑部件。盡管此項(xiàng)工藝技術(shù)已經(jīng)日漸衰落，但由于更堅(jiān)硬的SL材料的出現(xiàn)，它在近年來(lái)掀起了一波小的復(fù)興浪潮。

3D打印機(jī)的發(fā)展也不容忽視。來(lái)自O(shè)Bjet、3D Systems和Stratasys公司的3D打印機(jī)能夠作為有效的快速模具制造設(shè)備，特別是在要澆鑄熱固塑料和橡膠部件時(shí)。Stratasys公司的熔融沉積成型（FDM）打印技術(shù)已經(jīng)成功運(yùn)用于熱成型/真空成型直接模具制造。采用這種方法制造的模具在本質(zhì)上存在多孔構(gòu)造，這種構(gòu)造能讓空氣流通，從而在很大程度上免除了鉆孔的需要。FDM模具目前還在應(yīng)用于要求更為嚴(yán)格的直接制造應(yīng)用，如沖壓模具和液壓成型模具。

而且，直接模具制造并不一定要局限于小型部件。ExOne和Voxeljet公司都擁有可以制造直接模具的大型系統(tǒng)，包括Voxeljet的VX4000，此系統(tǒng)能夠構(gòu)建大于12in×6in×3in（1in=25.4mm）的模具。

間接模具制造

目前，市場(chǎng)上已經(jīng)開發(fā)了多種基于模型的工藝用于通過(guò)AM方式快速制造模具，其成本、制造周期和工藝能力各不相同?？傮w來(lái)說(shuō)，任何工藝，無(wú)論是加式、減式或成型式，都可以用于間接模具制造。這些工藝的精度在很大程度上取決于制造模具的方法的精度。

只有極少制造領(lǐng)域會(huì)像熔模鑄造這樣受到AM技術(shù)如此深刻的影響。早在AM技術(shù)發(fā)展之初，Helisys公司的疊層實(shí)體制造（LOM）系統(tǒng)就將疊層紙張應(yīng)用于熔模鑄造，原因在于這種材料含灰量較低。這家公司目前正在通過(guò)QuickCast（一種光固化立體成型構(gòu)建型式）、噴蠟和噴脂系統(tǒng)來(lái)制造鑄造模具，如PolyJet and Multi-Jet成型（MJM），采用選擇性激光熔結(jié)（SLS）加工聚苯烯以及采用FDM技術(shù)加工ABS樹脂。

在塑料領(lǐng)域，許多需要生產(chǎn)相對(duì)較少批量塑料部件的公司都在采用硅膠模具。其中包括將在AM模具內(nèi)澆濤成型的基礎(chǔ)室溫硫化（RTV）模具或聚氨酯的滾塑成型模具。用于反應(yīng)注射成型（RIM）或標(biāo)準(zhǔn)注塑成型的環(huán)氧樹脂模具制造可以做為一種經(jīng)濟(jì)有效的方法來(lái)制造橋模。

一次性模具也可以在AM當(dāng)中發(fā)揮作用，而FDM技術(shù)也一直成功地應(yīng)用于復(fù)合材料領(lǐng)域的可沖洗心軸。其他基于模具的RT工藝包括了鑄造鋅合金模具制造、3D Keltool、metalCopy、PHAST、V-Process和橡膠石膏模具制造。

高性能模具

通過(guò)采用高性能的模具，成型周期變得比制造實(shí)際模具的周期更為重要，而運(yùn)用AM技術(shù)在模具內(nèi)形成適形冷卻通道會(huì)有助于加快成型周期。這些通道與模具空腔的形狀相適應(yīng)并讓冷卻劑可以從中流過(guò)，比直線通道更快。試驗(yàn)表明適形冷卻能夠?qū)⒊尚椭芷诳s短30%以上并且能夠提升部件的質(zhì)量。這種效果可對(duì)部件成本和生產(chǎn)速率產(chǎn)生重要的影響。

另一種實(shí)施熱量管理的方法是采用功能性分級(jí)材料。其方法是在模具表面使用諸如H13工具鋼這樣堅(jiān)硬耐用的材料，在模具剩余部分采用如銅合金這樣的高導(dǎo)熱性材料。Optomec和POM公司都采用了來(lái)自Sandia Labs公司的LENS技術(shù)，已經(jīng)成功地應(yīng)用于以銅芯直接制造鑄模和壓模。

由Solidica公司商品化的超聲波固體技術(shù)目前正由Fabrisonic公司以超聲波增材制造（UAM）的名稱在快速模具制造領(lǐng)域推廣。此項(xiàng)工藝能夠使用鋁、銅和鋼材來(lái)制造模具，并可用于壓模鑄、熔模鑄造和真空成型。UAM能夠制造出復(fù)雜的共形冷卻通道，并且能夠?qū)⒉煌慕饘俳Y(jié)合到一起，能夠制造出采用多種材料的模具。金屬噴涂技術(shù)，諸如來(lái)自RSP Tooling和Ford Motor Co.的技術(shù)，也證明了能夠通過(guò)功能性分級(jí)材料來(lái)大幅延長(zhǎng)模具使用壽命。

AM也正在用于制造多種其他類型的模具，包括夾具、制具、模板、鉆孔導(dǎo)具和其他器具。由于這種模具涉及到復(fù)雜的外形或多軸向通孔模具，AM可以提供很顯著的優(yōu)勢(shì)。模具形狀可以通過(guò)數(shù)字化方式精確地制造出來(lái)，與定位標(biāo)志保持一致。裝配生產(chǎn)線上所需要的制具或夾具的副本數(shù)量通常相當(dāng)少，但在制造出模具的第一次迭代品后，后續(xù)版本就可以根據(jù)需要迅速制造出來(lái)。