【圖片來自豐田歐洲公司】增材制造的鋁壓鑄模具是豐田雅力士混合動力汽車變速箱殼體模具的一部分。
豐田雅力士混合動力變速箱殼體的混合模具嵌件，采用了傳統(tǒng)預(yù)制件與增材制造結(jié)構(gòu)相結(jié)合的制造方式。這一方式不僅縮短了生產(chǎn)周期，還實現(xiàn)了更為復(fù)雜的冷卻設(shè)計。材料開發(fā)在項目中同樣占據(jù)關(guān)鍵地位。MacLean-Fogg公司研發(fā)的L-40鋼，是專為高壓壓鑄工具增材制造工藝量身定制的鋼材。與現(xiàn)有的合金相比，L-40在打印和熱處理過程中出現(xiàn)開裂的傾向大幅降低。在成品狀態(tài)下，該合金的硬度達到48 HRC，抗拉強度高達1,420 MPa，缺口沖擊強度超過60 J。經(jīng)過測試，該合金在復(fù)雜幾何形狀中展現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性，包括圓形和懸垂式冷卻通道，而傳統(tǒng)鋼材經(jīng)常在這些形狀中失效。
針對豐田的變速箱殼體，項目團隊采用了混合生產(chǎn)方法。首先，運用傳統(tǒng)工藝制造帶有垂直冷卻通道的預(yù)制件；隨后，在其基礎(chǔ)上采用增材制造技術(shù)構(gòu)建共形通道。這一過程需要精確的機床校準，以確保兩個部件之間能夠精準對準并實現(xiàn)可靠連接。完成構(gòu)建后，對嵌件進行去應(yīng)力退火處理，并采用傳統(tǒng)工藝對其功能表面進行銑削。由于增材制造基體具有較高的尺寸精度，因此只需進行少量精加工，無需額外投入材料。
