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顆粒3D打印:這種增材制造工藝如何運作?

魔猴君  知識堂   262天前

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經典的FDM3D打印工藝涉及通過沉積熔融材料(通常為塑料絲的形式)來創建層。然而,我們最近目睹了這種制造技術的開發出現了一種新趨勢,即放棄線圈,轉而使用塑料顆粒或顆粒。顆粒3D打印是一種使用顆粒形式的材料逐層制造零件的方法。越來越多的公司正在開發適用于此類材料的機器,甚至是可適應標準3D打印機以使其與顆粒兼容的解決方案。

顆粒是通過造粒或造粒獲得的顆粒形式的材料,一種小棒。在此過程中,材料(可能是化學品、塑料、復合材料或礦物)被模制成壓縮顆粒形式。這些類型的資源主要用于注塑成型,盡管正如我們提到的,它們在3D打印領域變得越來越重要。事實證明,與當今存在的長絲線軸的數量相比,它們在增材制造中的使用相當小。這似乎有些矛盾,因為長絲是由顆粒制成的,直接在3D打印機中使用顆粒將節省整個過程中的中間步驟。

顆粒逐層擠壓,形成最終件(照片來源:3Dnatives)

3D打印和顆粒

顆粒和長絲需要不同的擠出機,具有不同的規格和性能。與長絲不同,顆粒擠出機有一個內置料斗,可以逐漸吸收材料并將其推入熔化區。在那里,顆粒被軟化到所需的稠度,然后塑料通過噴嘴噴射并沉積在打印平臺上。盡管該過程看起來比長絲擠出稍微復雜一些,但它具有許多有趣的優點,我們將在下面介紹。

發展

首先,在顆粒3D打印方面,由于材料成本較低和制造時間縮短,我們看到零件的最終成本明顯降低。這為我們提供了生產大系列或大型零件的理想技術,否則這些零件將無法完全盈利。另一個優點是減少了制造過程中的堵塞,因為這是使用耗材時常見的打印問題。

但在使用顆粒時特別有趣的是可以實現的最終性能。使用長絲時,您應該知道它并不具有與原材料完全相同的理化性質。事實上,當我們制造長絲時,我們必須加熱原材料,這會降低其性能——加熱得越多,性能劣化就越大。然后我們必須添加添加劑來減少這種降解。因此,獲得的結果與起始材料有很大不同。然而,通過從一開始就使用顆粒,無需經歷這些轉變,因此我們可以避免這些降解,并且更接近注塑中使用的塑料的化學和物理特性。

關于可以觀察到的缺點,值得一提的是,顆粒的3D打印目前并不像長絲那樣廣泛,因此開發適合這些材料的擠出機可能有些難以實現。此外,當逐層創建零件時,顆粒不會像細絲那樣連接在一起,而是分散的。這使得控制流量變化變得不太容易,而這對于機器所需的更復雜的零件來說是必需的。

 

顆粒的使用降低了制造成本

 

編譯整理:3dnatives

   

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