pla塑料的案例
3D打印材料種類不斷豐富 PLA材料廣受歡迎
就材料種類而言，全球3D打印材料品類包含ABS塑料、PLA塑料、工程塑料、光敏樹脂、橡膠類材料、金屬材料、陶瓷材料、復(fù)合型石膏粉末、藍(lán)蠟和紅蠟等幾大類。在多種3D打印材料中，PLA材料近兩年尤其受到業(yè)內(nèi)人士的追捧。
由于現(xiàn)階段90%的3D打印機(jī)用戶都使用的是桌面級產(chǎn)品，因此像ABS、PLA這兩種塑料材質(zhì)的耗材用量占比較大，大多數(shù)高分子材料生產(chǎn)商也重點生產(chǎn)ABS、PLA和尼龍材料。據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《2018-2023年中國3D打印材料行業(yè)發(fā)展前景預(yù)測與投資策略規(guī)劃報告》數(shù)據(jù)顯示，截至目前，應(yīng)用最為廣泛的是PLA材料，應(yīng)用占比超過37%。
從總體來看，PLA材料廣受歡迎與其自身所具有的優(yōu)勢是分不開的。就打印成品而言，借助PLA材料制作出的產(chǎn)品一般光澤度較高，打印產(chǎn)品不易開裂，且打印過程無異味。尤其值得注意的是，PLA材料屬于可降解的生物材料，有利于環(huán)境保護(hù)。
對于消費(fèi)級3D打印機(jī)來說，PLA材料一般有多種顏色可以選擇，一般情況下不需要加熱床，所以PLA材料更容易使用，而且更適合入門級的3D打印機(jī)。值得注意的是，在具體的打印過中，PLA材料抗沖擊性能相對較低，強(qiáng)度較低，這也是該材料有待提升的地方。
實際上，隨著3D打印材料種類的不斷豐富，制作人員可以借助3D打印前沿技術(shù)和相應(yīng)設(shè)備，制作出更加多樣化的產(chǎn)品，由此推動3D打印產(chǎn)品質(zhì)量的進(jìn)一步提升，用戶也能夠用到更加優(yōu)質(zhì)的3D打印產(chǎn)品。
今后，研究人員將有針對性開發(fā)的開發(fā)出更多新的3D打印材料，在細(xì)節(jié)上滿足應(yīng)用端更高的質(zhì)量需求。在此過程中，業(yè)內(nèi)人士將研究材料的結(jié)構(gòu)、屬性、力度等之間的關(guān)系，明確材料的優(yōu)點和局限性，使得3D打印材料的研制更加符合規(guī)范，也更加符合實際需要。
展開 如何避免3D打印變形、彎曲？
將塑料熱熔然后擠出的這種打印方式，不同部分的冷卻過程有各自不同的冷卻率(收縮率)。由于打印采分部進(jìn)行，這樣的效果會產(chǎn)生形變或什至彎曲。雖然PLA 塑料有低于ABS 的收縮性，但是這兩者皆有相同的形變問題，嚴(yán)重的話可能毀了一個打印的作品。其實有幾個方法可以避免、減少這樣的淺在狀況，最主要而有效的方式是將底板加溫，然而，這樣可能還是不夠。以下列舉14種方式來改善這個問題。
1、使用加熱底板(加熱的打印床)
加熱打印床可以幫助最初打印的底部處于和上層一致的溫度，這樣可以確保整個物件的冷卻是均勻的。加熱打印床(Heated Build Platform/簡稱HBP)對ABS與PLA材料的打印，相當(dāng)關(guān)鍵。
2、打印一個底墊(或叫筏基 raft)
底墊raft(用來承載打印對象的一種衍生構(gòu)造)是ReplicatorG 和Skeinforge 軟件里的一個選項。基本上它就是在主要打印的物件下面，特別生成出的一個更大面積平面。透過更大面積的貼附/抓住機(jī)器的建構(gòu)面，它可以有效的減少物件彎曲形變的程度。衍伸的另一種方式是生產(chǎn)大量的、更寬厚的raft 來包圍住大部分的打印層(而不只是底部而已)。
3、校準(zhǔn)Z軸打印的初始高度
第一層建構(gòu)的好壞，足以影響其后的結(jié)果。如果你機(jī)器Z軸的起始高度過高，加熱所擠出的塑料絲將無法有效的附著在平板上。建議以0.05mm為調(diào)整的最小單位，來進(jìn)行機(jī)器的測試，直到擠出的塑料絲因噴頭與平臺之間距過窄，受迫而呈現(xiàn)大面積的攤扁，才可以算是一個適當(dāng)?shù)牡讓印? 4、用一個對的建構(gòu)平臺
有些人嘗試用不同的材料，比方鋼板、鈦、玻璃、各種不同的塑膠、各種不同的膠帶，以及發(fā)泡板來當(dāng)建構(gòu)平臺。
展開 如何疏通FDM 3D打印機(jī)噴嘴？
可以通過加熱軟化塑料材料，使其更容易從噴嘴中取出。
疏通噴嘴并不像看起來那么困難；以下是一些簡單的步驟，可幫助您清除任何堵塞物并恢復(fù) 3D打印機(jī)的初始性能。
第1步：移除噴嘴中任何可見的長絲
△第一步，移除
需要一對切割鉗來正確地從3D打印機(jī)噴嘴中移除不需要的長絲。剪鉗需要小心使用，以免損壞噴嘴或電線。
先剪掉多余的長絲，然后再用力處理頑固的細(xì)絲。然后，清除剪鉗中的顆粒，以免進(jìn)一步堵塞噴嘴。
第2步：使用尖銳物體清潔噴嘴
△第二步，清潔
可以使用針、小螺絲刀或其它細(xì)長、鋒利的物體清除噴嘴上不可見的任何堵塞物。在開始這項任務(wù)之前，請戴上防護(hù)手套和安全眼鏡，以防止碎片造成傷害。
第3步：嘗試不同類型的長絲
△第三步，換線材
嘗試使用直徑更寬的、不同類型的3D打印機(jī)長絲通常可以疏通堵塞的噴嘴。這個簡單的解決方案不僅可以消除所有現(xiàn)有的堵塞，還可以有效防止更頑固的長絲可能出現(xiàn)的潛在問題。
第4步：加熱3D打印機(jī)噴嘴
△第四步，加熱
如果噴嘴內(nèi)仍有一些長絲卡住，下一步應(yīng)該加熱噴嘴。您可以使用焊槍，因為它在熔化卡住的長絲時提供更多控制。使用時，將噴嘴放在上面，等待幾分鐘再取下。您應(yīng)該能夠看到卡住的細(xì)絲像黃油一樣融化。
第 5 步：將噴嘴浸泡在丙酮中24小時
到了這一步，如果仍有一些長絲卡住，將噴嘴浸泡在丙酮中24小時是一個簡單的解決方法。丙酮是一種極好的溶劑，可以軟化和分解各種材料，同時相對安全無毒。對于通常粘在一起或堆積在噴嘴開口處的ABS和PLA塑料材料，它也非常有效。
在處理這種化學(xué)品時，請確保戴上手套并采取其它保護(hù)措施，例如獲得足夠的通風(fēng)。
展開 3D打印入門必讀篇（一）：3D打印材料有哪些？
目前，3D打印材料主要包括工程塑料、光敏樹脂、橡膠類材料、金屬材料和陶瓷材料等，除此之外，彩色石膏材料、人造骨粉、細(xì)胞生物原料以及砂糖等食品材料也在3D打印領(lǐng)域得到了應(yīng)用。3D打印所用的這些原材料都是專門針對3D打印設(shè)備和工藝而研發(fā)的，與普通的塑料、石膏、樹脂等有所區(qū)別，其形態(tài)一般有粉末狀、絲狀、層片狀、液體狀等。通常，根據(jù)打印設(shè)備的類型及操作條件的不同，所使用的粉末狀3D打印材料的粒徑為1～100μm不等，而為了使粉末保持良好的流動性，一般要求粉末要具有高球形度。
常見3D打印材料有：
①ABS塑料
ABS是目前產(chǎn)量最大，應(yīng)用最廣泛的聚合物，它將PS，SAN，BS的各種性能有機(jī)地統(tǒng)一起來，兼有韌、硬、剛的特性。ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯。
ABS塑料一般是不透明的，外觀呈淺象牙色、無毒、無味，有極好的沖擊強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性好、電性能、耐磨性、抗化學(xué)藥品性、染色性，成型加工和機(jī)械加工都比較好。
②PLA塑料
PLA（聚乳酸）是一種新型的生物降解材料，使用可再生的植物資源（如玉米）所提出的淀粉原料制成。聚乳酸的相容性、可降解性、機(jī)械性能和物理性能良好，適用于吹塑、熱塑等各種加工方法，加工方便，應(yīng)用十分廣泛。同時也擁有良好的光澤性和透明度及良好的抗拉強(qiáng)度及延展度。
延伸：
PLA，ABS都是作為以熔融沉積為原料的3D打印機(jī)打印材料，對于兩者的區(qū)別是什么呢？小編今天總結(jié)如下：
相同點：PLA和ABS材料可以制作的東西多種多樣，并且有很多重疊。
展開 
Moldex3D模流分析之結(jié)合Moldex3D和ANSYS驗證玻纖對聚乳酸產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的影響
大綱
雖然輕量化已是當(dāng)前塑料產(chǎn)品的制造趨勢，但兼顧剛度及強(qiáng)度仍是必要的需求。以可降解材料而言，除減少制造過程中的碳排放外，添加纖維更可幫助強(qiáng)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。本案例中臺科大團(tuán)隊選擇可降解塑料聚乳酸(Poly Lactic Acid, PLA)塑料復(fù)材來進(jìn)行模擬，探討纖維配向?qū)Ξa(chǎn)品翹曲和應(yīng)力的影響。
挑戰(zhàn)
須了解纖維對于產(chǎn)品強(qiáng)度的影響
目前對于PLA較無標(biāo)準(zhǔn)測試及模擬分析方法
解決方案
利用Moldex3D Advanced以及纖維配向模塊打造網(wǎng)格模型(圖一)、進(jìn)行收斂測試(圖二)并完成射出成型模擬。
圖一 以Moldex3D建立網(wǎng)格模型
圖二 元素收斂測試
效益
發(fā)現(xiàn)長纖維的抗拉伸強(qiáng)度、翹曲變形都優(yōu)于短纖
Moldex3D和ANSYS的結(jié)合可為PLA材料提供完整的模擬解決方案
可由模擬結(jié)果得知添加纖維可以提高產(chǎn)品強(qiáng)度
案例研究
本案例為PLA產(chǎn)品樣本之研究。PLA材料因抗沖擊性差、耐熱性差及結(jié)晶速率慢，因此希望藉由添加玻纖以補(bǔ)強(qiáng)上述缺點。首先透過實驗驗證Moldex3D的模擬準(zhǔn)確度，得知仿真的流動特征結(jié)果與實際情形相當(dāng)符合(圖三)。接下來以Moldex3D分別預(yù)測添加短纖和長纖、以及塑料混煉對于抗翹曲的影響。最后再藉由ANSYS結(jié)構(gòu)分析軟件輔助驗證Moldex3D數(shù)值準(zhǔn)確性。
圖三 Moldex3D對凹痕的模擬結(jié)果，與實驗結(jié)果一致
雖已知添加纖維可增強(qiáng)PLA產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，但何種混煉比率的材料才能達(dá)到最佳的強(qiáng)度，仍是未知。臺科大團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)Moldex3D能夠精準(zhǔn)預(yù)測纖維配向，模擬結(jié)果也可透過Moldex3D FEA接口功能模塊輸出到ANSYS進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。
將玻璃纖維添加至純PLA中，可提高產(chǎn)品強(qiáng)度。
展開 3D打印金屬機(jī)工作過程氧氣濃度監(jiān)控方案
3D打印機(jī)又稱三維打印機(jī)，是一種利用快速成形技術(shù)，以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，采用金屬或非金屬材料(如ABS、PC、PA、PLA等塑料、光敏樹脂、橡膠、不銹鋼、鈦合金、陶瓷、混凝土等材料)制成的待成型粉末，將平鋪好的待成型粉末逐層熔化/融化，然后固化堆積成型來構(gòu)造三維的實體的打印設(shè)備。
3D打印通常發(fā)生在密封的室內(nèi)，因為該過程的許多副產(chǎn)物可能是有害的或有毒的。3D打印設(shè)備通過分層切片工藝，借助激光對粉末進(jìn)行燒結(jié)。此外，要求打印中盡可能地減少金屬和大氣中氧元素的接觸，目前多采用惰性氣體“地毯”填充室來實現(xiàn)。然而，一些金屬粉末仍然不可避免的會與氧接觸，從而導(dǎo)致金屬粉末內(nèi)氧含量超過限定值產(chǎn)生雜質(zhì)。
金屬3D打印由于原材料為金屬粉末，對零件成形的氧含量有極高的要求，為了避免粉末在成形過程中氧化，設(shè)備需要將氧含量控制在一個極低的范圍，如果成型倉內(nèi)的氧氣含量過高，3D打印機(jī)的零件在高溫作業(yè)下造成氧化嚴(yán)重，打印過程中出現(xiàn)球化、黑煙等現(xiàn)象，甚至?xí)?dǎo)致打印過程中出現(xiàn)爆炸，造成安全隱患。
有數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)金屬粉末中的氧濃度超過200ppm時，最終產(chǎn)品將顯著變化。拉伸強(qiáng)度和延展性顯示出受到大氣中雜質(zhì)的影響。氫或氮氣也可能引起另外的雜質(zhì)，即使在非常小的濃度下也不利于構(gòu)建質(zhì)量最佳的3D打印金屬物件。隨著3D打印機(jī)再次使用相同的粉末床，隨后的打印作業(yè)將逐漸增加雜質(zhì)的量，這可能會導(dǎo)致各種各樣的問題。
但對于金屬3D打印而言，因為打印過程中金屬重熔后，元素以氣體形態(tài)存在，有可能在局部生成氣眼等缺陷，影響工件致密性及力學(xué)性能。所以，對不同體系的金屬粉末，氧含量均為一項重要指標(biāo)，業(yè)內(nèi)對該指標(biāo)的一般要求在1500ppm以下，也即氧元素在金屬中所占的質(zhì)量百分比在0.13~0.15%之間，航空航天等特殊應(yīng)用領(lǐng)域，客戶對此指標(biāo)的要求更為嚴(yán)格。
展開 這11個3D打印項目準(zhǔn)備融資8億元
使用ABS、PLA等塑料顆粒，高速打印。在室內(nèi)大型雕塑、裝飾、建筑外墻景觀應(yīng)用。
目前公司訂單較多，已經(jīng)排到到農(nóng)歷年底。現(xiàn)在尋求融資的目地就是希望快速的把我們大型3D打印在全國全球快速推廣開，首先爭取全國大型城市快速布局。"
年營收數(shù)千萬
融資3到5億元
玻璃3D打印技術(shù)
由蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院AndréStudart帶領(lǐng)的復(fù)雜材料小組的David Moore，Lorenzo Barbera和Kunal Masania開發(fā)了一種特殊的樹脂，該樹脂包含塑料以及與玻璃前體結(jié)合的有機(jī)分子。
△用3D打印機(jī)創(chuàng)建的各種玻璃物品。圖片來源：蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院
研究者發(fā)表了一種簡單的3D打印過程，該過程依賴于液態(tài)樹脂的相分離，以使用臺式數(shù)字光處理（DLP）打印機(jī)創(chuàng)建具有高分辨率和多氧化物化學(xué)成分的復(fù)雜形狀的玻璃。樹脂主要包括醇鹽無機(jī)前體，光活性單體混合物和吸光染料。該樹脂可以使用商業(yè)上可獲得的數(shù)字光處理技術(shù)進(jìn)行處理。這包括用紫外線照射樹脂光線模式。光照射到樹脂的任何地方，它都會變硬，因為聚合物樹脂的光敏成分在暴露的地方發(fā)生交聯(lián)。塑料單體結(jié)合形成迷宮狀結(jié)構(gòu)，形成聚合物。含陶瓷的分子填滿了這個迷宮的空隙。
研究人員還能夠通過將二氧化硅與硼酸鹽或磷酸鹽混合并將其添加到樹脂中來逐層修改微觀結(jié)構(gòu)。復(fù)雜的物體可以由不同類型的玻璃制成，甚至可以使用該技術(shù)組合到同一對物體中。然后，研究人員在兩種不同的溫度下燒制以這種方式制成的坯體:在600℃燒去聚合物骨架，然后在1000℃左右將陶瓷結(jié)構(gòu)致密化成玻璃。在燒制過程中，物體會明顯收縮，但會變得像窗玻璃一樣透明和堅硬。
△毛坯（左）以600度燒制以消除塑料框架。在第二個燒制步驟中，物體變成玻璃（右）。圖片來源：蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院
Masania表示這些3D打印的玻璃物體仍然不超過模具。目前還不能以這種方式生產(chǎn)大玻璃物體，例如瓶子，水杯或窗玻璃，這實際上并不是該項目的目標(biāo)。目的是證明生產(chǎn)的可行性玻璃物體復(fù)雜幾何圖形的三維打印。然而，新技術(shù)不僅僅是一個噱頭。
展開 答疑 | 3D打印的模型能當(dāng)日常餐具使用嗎？這安全嗎？
目前市面常見3D打印材料，比如光敏樹脂【CBY】，哪怕看著表面光滑，長期接觸高熱食物也有可能變形或析出一些化學(xué)物質(zhì)；
再比如工程塑料【PLA】，雖然環(huán)保，但如果遇到高溫食物的話，就可能導(dǎo)致材料析出物超標(biāo)，還有些多孔結(jié)構(gòu)或沒密封的層紋表面，可容易滋生細(xì)菌了！
真想當(dāng)餐具用的話，必須滿足三件套：
1、打印材料符合食品級材料的專業(yè)認(rèn)證；
2、打印完成后保證產(chǎn)品徹底的清洗固化；
3、表面需要用食品級涂層封死縫隙/細(xì)節(jié)處。
以上幾點缺一不可！！
朋友們，健康不是盲盒，咱可要把“安全”放在第一位呀！！
詳解碳纖維在3D打印中的作用
然而，并非所有碳纖維3D打印機(jī)都是相同的 - 一些機(jī)器使用微觀短切纖維來增強(qiáng)傳統(tǒng)的熱塑性塑料，而另一些機(jī)器使用鋪設(shè)在熱塑性基體（通常填充有短切纖維）內(nèi)部的連續(xù)纖維來在零件內(nèi)部創(chuàng)建“骨架”。
碳纖維由對齊的碳原子鏈組成，具有極高的拉伸強(qiáng)度。 單獨使用它們并不是特別有用 - 它們的薄而脆的特性使它們在任何實際應(yīng)用中都很容易斷裂。 然而，當(dāng)使用粘接劑將纖維分組并粘合在一起時，纖維會平滑地分布負(fù)載，并形成一種強(qiáng)度極高、重量輕的復(fù)合材料。 這些碳纖維復(fù)合材料以片材，管材或定制的成型特征的形式出現(xiàn)，并用于航空航天和汽車等行業(yè)，強(qiáng)度與重量比占主導(dǎo)地位。 通常，熱固性樹脂用作粘合劑。目前碳纖維3D打印機(jī)，已被微信小程序“全球3D打印產(chǎn)品庫”收錄，可以進(jìn)去搜“碳纖維”，找到全球的碳纖維3D打印機(jī)。
3D打印技術(shù)的最新發(fā)展使公司能夠使用碳纖維進(jìn)行打印，盡管使用的粘合材料與標(biāo)準(zhǔn)碳纖維工藝不同。樹脂不會熔化，因此不能通過噴嘴擠出 - 為了解決這個問題，3D打印機(jī)用易于印刷的熱塑性塑料替代樹脂。雖然這些部件不像樹脂基碳纖維復(fù)合材料那樣耐熱，但它們確實受益于纖維的強(qiáng)度。
目前有兩種碳纖維打印方法：短切碳纖維填充熱塑性塑料和連續(xù)碳纖維增強(qiáng)材料。 短切碳纖維填充熱塑性塑料是通過標(biāo)準(zhǔn)FFF（FDM）打印機(jī)進(jìn)行打印，由熱塑性塑料（PLA，ABS或尼龍）組成，這種熱塑性塑料由微小的短切原絲進(jìn)行增強(qiáng)，即碳纖維。 另一方面，連續(xù)碳纖維制造是一種獨特的打印工藝，其將連續(xù)的碳纖維束鋪設(shè)到標(biāo)準(zhǔn)FFF（FDM）熱塑性基材中。
短切碳纖維填充塑料和連續(xù)纖維制造雖然同樣使用碳纖維，但它們之間的差異十分巨大。 了解每種方法的工作原理及其理想的應(yīng)用將有助于您做出明智的決策，確定在增材制造工作中應(yīng)采取哪些措施。
展開 哈佛大學(xué)鎖志剛教授課題組：容易開裂的可降解塑料
可降解塑料在外界刺激作用下逐漸破碎為低分子量聚合物鏈或小分子，這一降解過程的表征長期以來都通過測試塑料的質(zhì)量和強(qiáng)度隨時間的變化。然而，當(dāng)塑料在不均勻降解的情況下，這些籠統(tǒng)的表征方法是有誤導(dǎo)性的。研究人員探究了一種極端形式的非均勻降解情況:在化學(xué)和力的共同作用下，塑料在降解過程中，裂紋因降解而優(yōu)先發(fā)生擴(kuò)展。研究結(jié)果表明:在可降解塑料中，裂紋在外加載荷作用下被打開，其尖端暴露于化學(xué)作用的侵蝕下，使裂紋的擴(kuò)展速度遠(yuǎn)超均勻的降解速度，因此可降解塑料在降解過程中，其易于發(fā)生開裂而被破壞。
可降解塑料在聚合物工業(yè)興起后不久受到極力的發(fā)展，以取代不可降解的塑料，起到減少塑料污染的作用。可降解塑料在包括臭氧、水、pH、酶、機(jī)械負(fù)荷和溫度等刺激下逐漸分解成低分子量聚合物鏈或小分子。在塑料的使用過程中，往往能夠觀察到不均勻的降解發(fā)生，例如被植入的可降解手術(shù)縫線長期受到預(yù)緊的張力，其降解過程往往出現(xiàn)大量裂紋，再由裂紋擴(kuò)展而發(fā)生斷裂。研究人員選取常用的可降解塑料聚乳酸（PLA）進(jìn)行實驗探究，得出了可降解塑料在非均勻降解過程中的裂紋擴(kuò)展規(guī)律。
圖1. 可降解塑料PLA的水解示意圖。(a)PLA聚合物鏈中的酯鍵裂解成羧酸和醇端基，形成兩條懸浮的聚合物鏈。(b)在PLA的裂紋尖端，酯鍵的水解使裂紋進(jìn)一步擴(kuò)展。
通過進(jìn)行撕裂實驗，他們對PLA在特定環(huán)境中不同能量釋放率加載下的裂紋擴(kuò)展情況進(jìn)行測試。實驗中，通過顯微鏡能夠清晰的觀察到PLA的裂紋擴(kuò)展情況，從而揭露各方面環(huán)境因素對裂紋擴(kuò)展的影響。
圖2. PLA撕裂試驗。(a)撕裂試驗示意圖。(b)撕裂試驗裝置。
展開 
總結(jié)：顆粒料3D打印將成FDM技術(shù)新勢力？
導(dǎo)讀：FDM 3D打印是目前應(yīng)用最廣的一種3D打印技術(shù)，而且基本上所有的FDM 3D打印機(jī)都普遍使用PLA或是ABS等塑料線材作為打印材料。不過這種情況現(xiàn)在已經(jīng)有了變化，一些FDM 3D打印機(jī)開始用塑料顆粒作為打印材料。本期，南極熊依照時間順序，總結(jié)了近幾年內(nèi)國內(nèi)外出現(xiàn)的顆粒3D打印的應(yīng)用案例。
Sculptify推出David顆粒打印機(jī)
早在2014年7月，美國俄亥俄州哥倫布市公司Sculptify就曾推出一款名為David的新型打印機(jī)，它可以直接使用顆粒材料進(jìn)行打印。David 3D打印機(jī)利用Sculptify開發(fā)的熔融層擠壓技術(shù)（FLEX），讓用戶可以使用范圍廣泛、有著不同特性的顆粒材料進(jìn)行打印。
David有著商品級的組件、可拆卸打印平臺和裝載簡單的系統(tǒng)，使David打印機(jī)使用簡單、功能強(qiáng)大。因為顆粒是材料最小加工的形式，所以比起其他的耗材型打印機(jī)，David需要的材料成本顯著低很多。
WASP新款三角洲3D打印機(jī)：使用顆粒材料，可打印1米大家具
在2014年，意大利3D打印機(jī)制造商WASP憑借超大型三角洲式建筑3D打印機(jī)一舉成名。經(jīng)過兩年的發(fā)展，該公司于2016年4月份又推出了一款新型的3D打印機(jī)。據(jù)南極熊了解，這款同樣是三角洲的新型機(jī)雖然沒有他的前輩那樣體型巨大，但相比于普通的桌面級設(shè)備還是大多了，可打印出近1米大的物體。
另外，它還有一些其它特點，比如為打印更大的物體，安裝了直徑4-10mm的大型噴嘴；使用的是顆粒材料而非當(dāng)前普遍的線材；還有就是可根據(jù)不同要求定制化。其中，使用顆粒材料是一個很大的亮點，因為它可以明顯降低打印成本。要知道，一卷1Kg線材的價格通常為30歐元左右，而同樣重量的顆粒價格僅為3歐元。
展開 塑料3D打印的可持續(xù)性挑戰(zhàn)和未來前景
能夠促進(jìn)可持續(xù)性的塑料被稱為SPs，用于增材制造的可持續(xù)塑料也將加速向更可持續(xù)的塑料制造過渡。
△來自世界上最大的聚乳酸 (PLA) 制造商 Natureworks 的 Ingeo 聚合物 3D 打印PLA 圖像。
塑料是由聚合物加和添加劑混合的材料。聚合物是由特定的分子長鏈組成的人造或天然化合物。可持續(xù)塑料（SPs）基本上是生物基塑料，是由可再生資源配制的塑料，如植物和動物（除了副產(chǎn)品和有機(jī)殘留物），而不是化石資源，如原油和天然氣。SPs同樣有著優(yōu)點和缺點。與化石基塑料相比，SPs有以下好處：它們不受原油價格波動的影響，重量輕，價格低，是農(nóng)民的收入來源，以及農(nóng)作物（豌豆、青豆、鷹嘴豆等）的殘余和廢物是可回收的。
然而，SPs也面臨一些缺點：制造成本高，加工窗口窄，潛在的食品競爭，脆性，不是所有的SPs都可以生物降解，等等。
其他一些不足之處包括：
(a) 一些低降解或不可降解的生物塑料只有在高溫下或在城市沼氣池或堆肥機(jī)中處理時才能分解；
(b) 一些生物降解塑料只有在某些特定條件下才能在填埋場中降解；
(c) 堆肥過程中的分解會產(chǎn)生甲烷氣體，其效力是二氧化碳的許多倍，并導(dǎo)致全球變暖。
總之，SPs并不能解決塑料造成的所有環(huán)境問題，但與化石基塑料相比，SPs在這方面有很大的改進(jìn)。
可持續(xù)塑料
2020年SPs的細(xì)分市場依次為：纖維和包裝（占比相同）、汽車和運(yùn)輸、建筑和施工、消費(fèi)品和其他行業(yè)（包括增材制造、3D打印、薄膜、醫(yī)療、水產(chǎn)養(yǎng)殖），以及（3%）農(nóng)業(yè)和園藝、電氣和電子、功能（粘合劑、涂料、化妝品）。
在全球消費(fèi)的塑料量中，SPs只占很小的一部分，即2019年390萬噸中的1%。然而，根據(jù)專注于可再生碳的德國研究機(jī)構(gòu)nova研究所的數(shù)據(jù)，以百萬噸計的SPs產(chǎn)量預(yù)計將從2019年的約4.25提高到2024年的約4.8。
展開 Science綜述：來自可再生和可持續(xù)資源的復(fù)合材料:挑戰(zhàn)和創(chuàng)新
來自可再生和可持續(xù)資源的聚合物基材料
生物復(fù)合材料中的大多數(shù)塑料樹脂主要集中在石油基熱塑性塑料中，例如PP、聚乙烯(PE)和PVC以及熱固性塑料(例如UPE和環(huán)氧樹脂)。據(jù)估計，2015年全球塑料年產(chǎn)量為4.07億噸，與PP和PE聚烯烴相關(guān)的產(chǎn)量超過這一數(shù)量50 %。從技術(shù)上講，大多數(shù)塑料都可以由可再生資源制成。
圖2. 聚合物基生物復(fù)合材料
4. 基于可再生和可持續(xù)資源的生物復(fù)合材料:科學(xué)挑戰(zhàn)
纖維-基體粘合、基體和纖維改性、混合策略和所需的加工方法是制造用于特定最終用途的高性能生物復(fù)合材料的關(guān)鍵因素。在各種可能的基質(zhì)和纖維/填料系統(tǒng)中，用于改進(jìn)相容性的混合協(xié)同組裝是一項關(guān)鍵的科學(xué)挑戰(zhàn)。生物纖維是親水的，因此與疏水性聚合物基質(zhì)的相容性降低。科學(xué)家已經(jīng)開發(fā)了各種各樣的處理方法——包括化學(xué)(例如硅烷馬來酸酐)、機(jī)械(例如切割、梳理)、物理(熱、等離子、輻射)以及化學(xué)、機(jī)械或生物技術(shù)的組合——來解決生物纖維的缺點并改善與基質(zhì)的相容性。PP和PLA是植物纖維基生物復(fù)合材料中熱塑性樹脂的兩個例子。前者產(chǎn)生部分生物基復(fù)合材料，后者產(chǎn)生完全生物基復(fù)合材料。與疏水聚合物如PP相反，木質(zhì)纖維素天然纖維顯示出與可生物降解聚酯型生物塑料如PLA和PCL的良好相容性。因為天然纖維與疏水聚合物如PP和PE粘附性差，所以有必要在反應(yīng)擠出加工過程中處理纖維和/或使用偶聯(lián)劑。最常用的偶聯(lián)劑是馬來酸酐接枝聚丙烯(MAPP)，用于聚丙烯基生物復(fù)合材料。特定天然纖維-PP體系中偶聯(lián)劑的最佳含量決定了整體性能。在天然纖維熱塑性復(fù)合材料中，短纖維(<10 mm)是優(yōu)選的。在雙螺桿擠出機(jī)中，反應(yīng)發(fā)生在纖維、塑料和偶聯(lián)劑之間，加工和材料組合被優(yōu)化以開發(fā)相容化復(fù)合粒料，用于額外加工。
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