什么是
颗粒3D打印?颗粒增材制造或颗粒 3D 打印,有时也称为熔融颗粒制造 (FGF),是熔融沉积建模(FDM,或 FFF 用于熔融长丝制造)的一种变体,它使用颗粒作为原料而不是长丝。尽管灯丝适用于大多数 3D 打印应用,但颗粒 3D 打印在原型制作和大幅面打印方面占据了一席之地,它可以提供重要的优势,例如更低的成本和更快的构建速度。
然而,要使用颗粒作为原料,需要一种不同于 FDM 打印机上的那种特殊类型的挤出机。
颗粒 3D 打印借鉴了 FDM 和注塑成型等塑料成型工艺的各个方面。与 FDM 一样,它通过从连接到计算机控制的打印头的喷嘴中挤出熔融材料来逐层构建零件。它与 FDM 的不同之处在于它更类似于注塑成型,是它通过螺杆和机筒系统将原材料送入喷嘴的方式。在该系统中,颗粒通过重力从料斗送入加热的桶中,在那里它们熔化并被往复式螺杆(或螺旋钻)推向喷嘴。与 FDM 相比,颗粒增材制造速度快、喷嘴直径大,但在精度和分辨率方面存在不足。
颗粒原料
大量生产的热塑性颗粒,也可以称为颗粒或颗粒,通常呈球形或圆柱形,直径为几毫米。
许多塑料(以及金属和复合材料)以颗粒形式制造,颗粒通常比等效的 3D 打印机灯丝便宜1~5倍。由于注塑和塑料挤出等其他塑料制造工艺需要颗粒,因此颗粒无处不在且价格合理。
颗粒3D打印的优势
与 FDM 相比,颗粒 3D 打印的优势包括大幅面 3D 打印和较低的材料成本。
材料成本
大批量生产颗粒既简单又经济,因此零售价低。长丝更昂贵,因为它需要更长的生产时间(通常从颗粒中挤出)并且为 FDM 用户提供了高度的便利。
材料范围
各种各样的塑料以颗粒形式提供,包括许多回收塑料,并且由于其化学成分,某些材料比长丝更容易制成颗粒。
合格材料
颗粒原料广泛用于传统的制造工艺,如塑料注射成型。因此,已经在使用颗粒的制造商 - 以及他们已经符合自己应用要求的材料 - 可以在他们的颗粒增材制造系统中使用完全相同的材料。
大幅面打印
颗粒可以连续送入料斗而不会中断打印,这对于打印大型物体非常有用。相反,如果大幅面打印需要不止一个线轴,则必须在打印过程中更换线材,这可能会导致缺陷。
快速打印
带有机筒和螺杆系统的颗粒挤出可实现快速的流速和沉积速率。喷嘴也可以具有更宽的直径,这允许在更短的时间内挤出更多的材料。颗粒 3D 打印机制造商Piocreat3D 估计颗粒挤出机的最大吞吐量可能是长丝挤出机的 80 倍。
颗粒3D打印的局限性
3D 打印线材成本高昂是有原因的:它可以实现超出颗粒能力的控制和精度水平。
分辨率和复杂性
颗粒 3D 打印无法达到与 FDM 相当的分辨率。对于典型的机器,颗粒印刷可实现的最小层高约为 1 毫米(1000 微米)。零件复杂性有限,不可能出现悬垂。
流量控制
使用往复螺杆熔化和挤出塑料非常适合泵出大量材料,但与步进电机长丝挤出机相比,它提供的控制水平较低。例如,无法收回挤出的材料,这会导致渗出。
机器尺寸
颗粒挤出系统可能很重,占用空间很大,这使得它们不如某些 FDM 打印机方便。
颗粒 3D 打印适用于哪些人?
发现自己受 FDM 的吞吐量、构建信封或材料成本限制的 3D 打印机用户可能会发现颗粒 3D 打印对他们来说是更好的选择——只要他们愿意牺牲分辨率和零件复杂性。已经在其他生产机器上使用颗粒的制造商也可以从将颗粒 3D 打印机添加到他们的武器库中受益,因为他们可以在不同的系统中使用相同的合格材料。
Pellet 3D 打印机的价格范围很广,可为休闲、专业和工业用户提供解决方案。