3. 基于LOM技术的直接快速制模工艺
LOM技术在直接快速注塑模具方面的应用主要是反应式注塑模具，根据注塑条件的不同又可分为真空注塑和低压注塑两类，下面介绍的就是基于LOM技术的纸基反应式低压注塑模具工艺（以下简称纸基注塑模具）。
3．1纸基注塑模具设计
纸基注塑模具设计原理与步骤类似于钢模设计，但考虑到纸基件制作的特殊性以及注塑方式的差异，纸基注塑模具的设计又有其不同的特点。
1) 尺寸补偿
纸基注塑模具属于直接制模，不存在硅胶模等间接制模工艺在翻制过程带来的累积误差，因此，影响最终注塑件尺寸精度的因素主要有三维CAD模型转换STL文件时的转换精度损失、纸基模具制造误差、纸基模具装配误差、聚氨酯注塑材料收缩率等，在这里需要补偿的尺寸就是聚氨酯材料的收缩率，即在三维软件中对三维CAD模型进行尺寸补偿，这对于尺寸较大的零件来说是必须要考虑的。
2) 脱模方向确定与分型面设计
一般来说，脱模方向在进行三维CAD模型设计时就已经考虑好了，这里需要做的就是综合考虑模具设计、制造的各个环节，进一步确认原设计脱模方向的合理性，如存在问题则可对三维CAD模型进行修改，重新设计脱模方向或模型结构。
分型面设计的基本原则与钢模类似，但同时还要考虑纸基件的特殊性以及反应式注塑工艺的具体特点，主要是分型面的设计要符合最大投影面原则，确保注塑件的尺寸精度与表面质量，尽量简化模具结构，便于模具的制造与安装，符合反应式低压注塑的工艺条件，考虑纸基件强度薄弱区域位置与成型方向等方面因素。
脱模方向确定与分型面设计直接与模具结构、模具制造、注塑成型等各环节密切相关，是模具设计成功与否的重要环节之一。
3) 脱模斜度检查与设计
由于纸基模具表面质量比钢模差，又没有硅橡胶模的弹性，因此，除一般的脱模斜度检查外，为了便于脱模，在满足工件尺寸公差要求，或不影响工件结构、功能的前提下，脱模斜度尽可能取大一些，或在模具结构上对不易脱模的部位加以重点考虑。
4) 抽芯、滑块、顶杆设计
如果零件结构需要，还应像钢模一样设计抽芯、滑块、顶杆等结构，其设计是否合理对于注塑件能否顺利脱模至关重要，也是纸基注塑模具设计的技术关键之一。
5) 流道、浇口、排气口设计
纸基模具的流道与浇口，不必像钢模那样设计主流道、分流道、浇口、冷料穴等完整的浇注系统，而采用模具表面直接到注塑件的简易浇口设计，浇口位置选取时主要考虑一般应在最低点或相对低点以利于聚氨酯材料充满型腔及自然排气，尽量设置在不影响注塑件外观的部位，尽量设置在残留冷料少以及便于取出的位置。排气口一般应设计在相对高点及排气死角位置以保证聚氨酯材料充满型腔。
6) 锁模、定位设计
锁模、定位设计主要是考虑反应式低压注塑过程是以手工操作为主，应在适当位置设计孔位，以便注塑时用螺栓紧固锁模并定位。
3．2纸基注塑模具制造
纸基模具的制造过程实际上就是纸基快速原型件的制作过程，即按照纸基快速原型件的制作方法来制造纸基注塑模具的动模、定模、抽芯、滑块、顶杆、嵌块等各个部件，分别处理、装配，制作出完整的纸基注塑模具。
首先将设计好的纸基模具各个部件的三维CAD模型按照有效用纸、强度优化、便于剥离等纸基件制作原则在三维设计软件中合理装配，一次或数次制作完成，将装配好的文件转换为快速成型机所能接受的STL文件并输入快速成型机进行纸基件的制作，然后将制作完成的纸基模具快速原型件进行废料剥离、零部件分离，反复多次涂漆、打磨，各部件修整、试装配，最终完成纸基模具各零部件快速原型件的制作。
3． 3反应式低压注塑
首先将各个零部件在适当的表面喷涂脱模剂，然后按照设计好的孔位进行定位、锁模，模具装配完成后将反应式树脂与固化剂在常温常压下用电动低压注塑机注入纸基模具中，完成注塑件的浇注过程。待完全固化后，拆开模具，取出注塑零件。按需要进行修整、打磨、喷漆等处理以满足工艺要求。
由于反应式注塑材料与纸基件表面强化漆同为聚氨酯类材料，为防止两者之间发生反应而影响脱模，应采取有效的隔离措施或喷涂具有隔离作用的脱模剂。
这一快速模具技术已在摩托车空滤盖及护板等塑料覆盖件的研制中得到应用，实践表明纸基注塑模具具有制作周期短、精度高、使用寿命较硅胶模长（可达数十件至数百件）的特点，注塑工艺简便、注塑件质量良好，完全满足新产品研制与开发中小批量生产的要求，图1、图2分别为摩托车空滤盖及护板的纸基注塑模具及注塑件。
图1 摩托车空滤盖纸基注塑模具及注塑件 图2 摩托车护板纸基注塑模具及注塑件
(1) 基于LOM技术的注塑模具无论是在新产品试制还是在中小批量生产方面都得到了广泛应用，其中直接制造反应式低压注塑模具的工艺方法具有模具制作速度快、成本低、工艺简便的特点，有着良好的应用前景。
(2) 纸基注塑模具在模具设计思路、考虑要素以及模具结构等方面与钢模设计类似，纸基注塑模具的设计实际上已经完成了钢模设计的前期准备工作，稍加改变并完善模框等外围辅助结构设计就可迅速投入模具生产，为并行工程的顺利实施提供了有力的保障。
