顆粒3D打印：這種增材制造工藝如何運作？

魔猴君  知識堂   165天前

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(jī)器，甚至是可適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)3D打印機(jī)以使其與顆粒兼容的解決方案。

顆粒是通過造?；蛟炝＋@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(jī)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(jī)，具有不同的規(guī)格和性能。與長絲不同，顆粒擠出機(jī)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(jī)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(xì)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(jī)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