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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   99天前

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經(jīng)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(chuàng)建層。然而,我們最近目睹了這種制造技術(shù)的開發(fā)出現(xiàn)了一種新趨勢,即放棄線圈,轉(zhuǎn)而使用塑料顆?;蝾w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(fā)適用于此類材料的機器,甚至是可適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)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(xué)品、塑料、復(fù)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(lǐng)域變得越來越重要。事實證明,與當(dāng)今存在的長絲線軸的數(shù)量相比,它們在增材制造中的使用相當(dāng)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(jié)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(guī)格和性能。與長絲不同,顆粒擠出機有一個內(nèi)置料斗,可以逐漸吸收材料并將其推入熔化區(qū)。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(fù)雜一些,但它具有許多有趣的優(yōu)點,我們將在下面介紹。

發(fā)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(chǎn)大系列或大型零件的理想技術(shù),否則這些零件將無法完全盈利。另一個優(yōu)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(xiàn)的最終性能。使用長絲時,您應(yīng)該知道它并不具有與原材料完全相同的理化性質(zhì)。事實上,當(dāng)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(jié)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(jīng)歷這些轉(zhuǎn)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(xué)和物理特性。

關(guān)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(fā)適合這些材料的擠出機可能有些難以實現(xiàn)。此外,當(dāng)逐層創(chuàng)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(fù)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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