FDM打印的案例
詳解FDM和光固化3D打印機(jī)到底有啥區(qū)別？
3D打印資深玩家Owen花費(fèi)了一個(gè)月，歷經(jīng)數(shù)百個(gè)小時(shí)的打印，從打印過程到打印部件，以多個(gè)維度的實(shí)驗(yàn)觀察，分析了FDM和光固化3D打印機(jī)之間的利弊。接下來，就讓我們跟隨他的腳步，來深入了解這兩種3D打印技術(shù)吧！
仿真計(jì)算在FDM 3D打印機(jī)的設(shè)計(jì)改進(jìn)過程中的作用
在3D打印機(jī)機(jī)型方面，對(duì)FDM與DMD機(jī)型均有仿真計(jì)算經(jīng)驗(yàn)。
來源：3D科學(xué)谷
10種最常用的FDM 3D打印零部件后處理工藝，該選哪一種？
一般來說，FDM 3D打印件會(huì)有一個(gè)略微粗糙的表面，而打磨是使表面變光滑的最簡單方法。
打印后，零件的表面可能會(huì)留下一些斑點(diǎn)，或者在你去除支撐物后可能會(huì)有一些痕跡。消除這種瑕疵的理想方法是使用砂紙。最好從低粒度的砂紙（150-400）開始，在幾個(gè)階段的打磨中向高粒度的砂紙（最高2000）移動(dòng)。
打磨的幾個(gè)關(guān)鍵技巧是濕法打磨和循環(huán)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)你打磨零件時(shí)，砂紙和表面之間的摩擦?xí)a(chǎn)生熱量，這可能會(huì)對(duì)打印的精細(xì)特征產(chǎn)生負(fù)面影響，特別是對(duì)熱敏感的材料。為了避免這種情況，只需在打磨前打濕零件，以吸收任何多余的熱量。
特別是對(duì)于FDM部件，層紋很容易看到，重要的是以圓周運(yùn)動(dòng)方式打磨部件。如果你在平行或垂直于各層的情況下打磨零件，你可能會(huì)破壞零件的視覺外觀。
優(yōu)點(diǎn)
?拋光或噴漆前的最佳預(yù)處理技術(shù)
?很好地平滑了表面
?所有的FDM材料都可以被打磨
缺點(diǎn)
?可能會(huì)很費(fèi)時(shí)
?在小的特征和細(xì)節(jié)上很難執(zhí)行
?可能會(huì)影響尺寸的準(zhǔn)確性
3.拼接（丙酮）
△小心，不要涂抹太多丙酮 (來源：The Lucky Needle via YouTube)
如果你想用ABS來3D打印一個(gè)大的物體，但你的3D打印機(jī)的構(gòu)建體積太小，拼接是你的完美解決方案。
在FDM 3D打印中，拼接是指使用丙酮連接ABS部件。丙酮有融化ABS的能力，所以這意味著ABS部件可以用丙酮拼接來連接。
這個(gè)過程相當(dāng)簡單，在你想 "膠合 "的部件上涂抹一點(diǎn)丙酮。這將使塑料略微融化，這時(shí)，將另一個(gè)部件貼在融化的邊緣，將它們拼接在一起。
展開 后記——三旋翼無人機(jī)輕量化結(jié)構(gòu)的FDM 3D打印處理
原文鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/426318
案例一出，瞬間驚起千層浪...有不少感興趣鄰友私信我，向我討論關(guān)于無人機(jī)的優(yōu)化問題并問我能不能做出實(shí)物來,為了更好的驗(yàn)證原設(shè)計(jì)的加工工藝性，筆者決定親自通過3D打印的方式得到實(shí)物模型，由于設(shè)備限制，筆者只能通過FDM 3D打印工藝得到實(shí)物，以下是具體的打印過程，供大家瀏覽：
FDM 3D打印工藝
我們對(duì)校核后的模型進(jìn)行了簡化，通過FDM 3D打印工藝得到了一個(gè)等比例縮小后的實(shí)物模型，在此過程中非常感謝學(xué)校控制與計(jì)算機(jī)工程學(xué)院的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)俱樂部暨Hunters本科生實(shí)驗(yàn)室在打印設(shè)備和實(shí)踐場地上提供的大力支持，以下是具體的加工過程。
5.1 3D打印前處理
針對(duì)模型在FDM 3D打印過程中可能出現(xiàn)的問題，我們對(duì)模型進(jìn)行了一些簡化和修復(fù)，目的主要是減少支撐和提高打印的質(zhì)量，簡化后的模型如圖11所示。
圖11 簡化后的模型
限制于3D打印機(jī)平臺(tái)的大小，我們把原模型等比例縮小為原來的40%，并用JGreat軟件對(duì)其進(jìn)行切片，每一處生成支撐，打印平臺(tái)粘附類型設(shè)置為檐邊，打印前的預(yù)覽如圖12所示。
圖12 3D打印預(yù)覽
5.2 3D打印
我們選用極光爾沃系列的A3型3D打印機(jī)，其打印精度在0.1mm左右，材料選用常見的PLA，打印前應(yīng)調(diào)整平臺(tái)高度適中，預(yù)熱平臺(tái)和噴嘴。
展開 
FDM 3D打印機(jī)打出透明鏡頭
這也應(yīng)該成為制造商的一個(gè)教訓(xùn)，真正深入了解切片程序的細(xì)節(jié)，了解每個(gè)參數(shù)如何與3D打印機(jī)硬件相互作用，以及它如何影響3D打印的外觀和機(jī)械屬性。
2016年，南極熊其實(shí)也做過這方面的嘗試，利用透明的FDM線材P-Glass打印出來透明的部件，打印的時(shí)候，模型設(shè)為單層。之后涂上專用的拋光液，填補(bǔ)層與層之間的間隙，從而實(shí)現(xiàn)透明的效果。
△使用模型專用拋光液進(jìn)行拋光后，透明度大幅度提高
南極熊3D打印評(píng)測(cè)中心進(jìn)行多種參數(shù)設(shè)置，使用普通的FDM 3D打印機(jī)，打印出高透明度的模型。透明，作為一種材料性能，廣泛應(yīng)用在工業(yè)和生活用品中。例如每個(gè)屋子里面必有的窗戶，基本上都是透明的玻璃。有了低成本的透明3D打印技術(shù)方案，我們的窗戶就不再是平面的一張玻璃，而可以是各種形狀了。
展開 五噴頭3D打印機(jī)來了，FDM技術(shù)重大創(chuàng)新
南極熊導(dǎo)讀：也許很多人覺得，FDM 3D打印機(jī)也就那樣了，沒有太多的改進(jìn)空間。事實(shí)上，它還可以發(fā)揮出無限創(chuàng)新。
△Original Prusa XL 3D打印機(jī)上的五個(gè)打印頭，可自動(dòng)切換
全球FDM 3D打印機(jī)大廠Prusa，在德國法蘭克福的Formnext 2021上搞了個(gè)大新聞，發(fā)布了一款驚艷的大型CoreXY 3D打印機(jī)Original Prusa XL。
△視頻：5噴頭FDM 3D打印機(jī)
南極熊獲悉，這款機(jī)器具有36×36×36厘米的構(gòu)建體積、下一代擠出機(jī)、新熱端，分段床身和工具更換器。
△Original Prusa XL 3D打印機(jī) [來源：Prusa Research]
Prusa第一臺(tái)CoreXY系統(tǒng)
Original Prusa Mini成為主流產(chǎn)品，CoreXY結(jié)構(gòu)也不停步。與標(biāo)準(zhǔn)MK3S 3D 打印機(jī)相比（構(gòu)建體積為250x 210 x 210毫米），新推出的XL在構(gòu)建尺寸上增加了4倍以上。這在設(shè)計(jì)階段給Prusa帶來了不小的麻煩。
△構(gòu)建體積比較
在尺寸方面，打印機(jī)越大，越容易受到振動(dòng)和其他不良影響，從而導(dǎo)致打印效果不佳。因此，建造更大的MK3類型機(jī)器沒有實(shí)際好處。相反，這種設(shè)計(jì)會(huì)帶來許多問題：沿Y軸移動(dòng)的大而重的加熱床、較高Z軸值時(shí)穩(wěn)定性較差等等。這使得CoreXY成為了解決方案。
△CoreXY傳送帶上的Original Prusa XL打印頭（來源：Prusa Research）
出于多種原因，Prusa最終選擇了36厘米的立方體尺寸。
展開 人工智能解決超過92.4%打印件不粘狀況，Cloud 3D Print云端FDM 3D打印機(jī)管理平臺(tái)
導(dǎo)讀：近日，中關(guān)村豐臺(tái)園3D打印數(shù)字維創(chuàng)中心承辦的“第四屆增材制造創(chuàng)新應(yīng)用大賽”圓滿落下帷幕，由華人創(chuàng)辦的3D打印科技公司Mech Solutions Ltd及其研究項(xiàng)目“新一代云端3D打印平臺(tái)(Cloud 3D Print)”獲得二等獎(jiǎng)。
借此契機(jī)，我們將揭開“Cloud 3D Print”項(xiàng)目的面紗。
在歐美、日韓等主要的消費(fèi)級(jí)3D打印機(jī)市場，普通個(gè)人消費(fèi)者大多購買和使用FDM（熔融沉積成型）技術(shù)的3D打印機(jī)，是一種將熱熔性的絲狀材料（比如PLA，ABS，尼龍等）加熱融化成型的方法。
這類打印機(jī)具有打印成本低，技術(shù)較為成熟的特點(diǎn)，成為家用3D打印方案的首選。
但也是因?yàn)樗某杀究刂频确矫嫦拗疲@類打印機(jī)普遍缺乏強(qiáng)有力的軟件支持，并且還有打印失敗率較高等問題。3D打印是仍在發(fā)展中的前沿技術(shù)，具有非常廣泛的材料門類和應(yīng)用場合。不同于傳統(tǒng)的噴墨或激光打印，對(duì)個(gè)人用戶來說，即使相對(duì)低端的家用3D打印設(shè)備仍存在一定技術(shù)門檻。具體操作上，涉及到多種軟件的安裝調(diào)用、打印質(zhì)量調(diào)試監(jiān)控等難題，打印流程也較為繁瑣。對(duì)于普通3D打印用戶來說，想要在家輕松實(shí)現(xiàn)3D打印仍不是一件輕松的事。
針對(duì)這些市場痛點(diǎn)，周皓亮博士率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在加拿大成立了華人公司Mech Solutions，專門組成起一支龐大的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，經(jīng)過2年多的持續(xù)開發(fā)和測(cè)試，于2021年12月正式推出了這款Cloud 3D Print產(chǎn)品。Cloud 3D Print是一款面向消費(fèi)級(jí)3D打印市場的管理平臺(tái)型應(yīng)用軟件，客戶群體包括3D打印個(gè)人愛好者、3D模式設(shè)計(jì)者、3D打印教培機(jī)構(gòu)以及3D打印機(jī)生產(chǎn)商。
Cloud 3D Print是一款基于Golang和Java語言開發(fā)的系統(tǒng)軟件，完全由Mech Solutions的研發(fā)團(tuán)隊(duì)自主進(jìn)行開發(fā)。
展開 FDM 3D打印龍頭Stratasys開放第三方材料
2021年11月16日，南極熊獲悉，聚合物 3D 打印解決方案供應(yīng)商Stratasys Ltd.（納斯達(dá)克代碼：SSYS），今日宣布，為推進(jìn)制造戰(zhàn)略，將通過年度開放材料許可證 (Open Material License) 為 FDM? 3D 打印機(jī)新增一級(jí)開放式第三方材料。Stratasys已經(jīng)為 Neo 立體光刻 3D 打印機(jī)以及最近發(fā)布的 Stratasys Origin? One 和 Stratasys H350? 3D 打印機(jī)提供開放式材料選項(xiàng)。通過將材料生態(tài)系統(tǒng)擴(kuò)展到 FDM 技術(shù)領(lǐng)域，Stratasys 將幫助制造業(yè)客戶實(shí)現(xiàn)要求嚴(yán)苛的新型應(yīng)用，同時(shí)也擁有雙重材料來源。
△Stratasys為FDM 3D打印機(jī)提供更多的材料選擇，以加速對(duì)增材制造技術(shù)的使用
今年，Stratasys 已在 P3?、SAF? 和立體光刻 3D 打印系統(tǒng)上快速擴(kuò)展了材料生態(tài)系統(tǒng)，為客戶提供廣泛的材料選擇。今年 9 月，公司為基于 P3技術(shù) 的 Origin One 引進(jìn)了開放材料許可證，以及來自 Henkel Loctite 品牌的兩種新型材料。對(duì)于業(yè)內(nèi)受歡迎和可靠的 FDM 系統(tǒng)，Stratasys 正加速材料的創(chuàng)新。
科思創(chuàng)是行業(yè)領(lǐng)先的優(yōu)質(zhì)聚合物供應(yīng)商，該公司增材制造副總裁 Hugo da Silva 表示：“創(chuàng)新的材料是增材制造的源動(dòng)力。這意味著我們需要更多種類的材料來實(shí)現(xiàn)盡可能多的制造應(yīng)用。同時(shí)，我們想確保客戶對(duì)這些材料的性能有十足的信心。Stratasys 的新計(jì)劃是我們行業(yè)中一個(gè)非凡的里程碑，作為 FDM 技術(shù)絲材供應(yīng)商，我們期待在這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮重要的作用。”
Stratasys制造部高級(jí)副總裁 Dick Anderson 表示，這個(gè)全新的材料生態(tài)系統(tǒng)反映出增材制造技術(shù)在我們的客戶那兒扮演著越來越重要的角色。
展開 總結(jié)：顆粒料3D打印將成FDM技術(shù)新勢(shì)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(shí)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(jí)的組件、可拆卸打印平臺(tái)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?yàn)轭w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(jí)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(diǎn)，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(gè)很大的亮點(diǎn)，因?yàn)樗梢悦黠@降低打印成本。要知道，一卷1Kg線材的價(jià)格通常為30歐元左右，而同樣重量的顆粒價(jià)格僅為3歐元。
展開 蘇黎世理工使用FDM 3D打印機(jī)和液晶聚合物打印輕質(zhì)結(jié)構(gòu)方法
來自蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院復(fù)雜材料和軟材料團(tuán)隊(duì)的研究人員使用廉價(jià)的桌面FDM 3D打印機(jī)和液晶聚合物開發(fā)了一種生物靈感的3D打印輕質(zhì)結(jié)構(gòu)方法。他們第一次能夠使用單一可回收材料打印物體，其機(jī)械性能超過所有其他的可印刷聚合物，甚至可以與纖維增強(qiáng)復(fù)合材料競爭。
使用熔融沉積建模的3D打印分層
當(dāng)需要堅(jiān)硬的輕質(zhì)材料時(shí)，例如在飛機(jī)，車輛和生物醫(yī)學(xué)植入物中，通常使用纖維增強(qiáng)聚合物結(jié)構(gòu)。盡管它們具有非常高的剛度和強(qiáng)度，但是這種輕質(zhì)材料需要能量和勞動(dòng)密集的制造工藝。此外，結(jié)果是易碎的，易于損壞并且難以成形和再循環(huán)。
研究人員的靈感來自于自然界中可以找到的兩種材料： 蜘蛛絲和木材。蜘蛛絲通過絲蛋白沿纖維方向的高度分子排列獲得其無與倫比的機(jī)械性能。通過使用液晶聚合物（LCP）作為FDM原料，研究人員能夠再現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)。此外，通過根據(jù)環(huán)境施加的特定負(fù)載條件定制印刷路徑的局部取向來利用各向異性纖維性質(zhì)。這種設(shè)計(jì)原理的靈感來自于木材等生活組織在沿著生長和適應(yīng)環(huán)境的整個(gè)負(fù)載結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的應(yīng)力線排列纖維的能力。
3D打印的樣本，印刷線跟隨應(yīng)力線和木結(jié)表示的生物靈感
由此產(chǎn)生的3D打印LCP結(jié)構(gòu)展示了分層結(jié)構(gòu)，復(fù)雜的幾何形狀和前所未有的剛度和韌性。研究人員表示，事實(shí)上，它們比最先進(jìn)的3D打印聚合物更強(qiáng)大。 “將3D打印的自上而下的成型自由與自下而上的分子控制結(jié)合在聚合物取向上的能力開啟了自由設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的可能性，而不受當(dāng)前制造工藝的典型限制。”
展開 Stratasys推三款3D打印新品:光固化、選擇性吸收熔融、大型FDM
—Philipp Goetz
德國服務(wù)局Goetz Maschinenbau的所有者
Stratasys正嘗試將獲得認(rèn)證的第三方材料用于H系列打印機(jī)。其最初的材料是Stratasys High Yield PA11，這是一種由可持續(xù)的環(huán)保工藝制成的生物基塑料。
F770 FDM?3D打印機(jī)讓你輕松打印大型零件
宣布的第三款新產(chǎn)品是Stratasys F770?3D打印機(jī)，其通過工業(yè)級(jí)FDM技術(shù)建立了Stratasys的可重復(fù)性和強(qiáng)可靠性的聲譽(yù)。這款最新的FDM 3D打印機(jī)非常適合大型零件，具有市面上最長的全加熱成型腔，并且成型容積超過368升。
這臺(tái)極具性價(jià)比的新產(chǎn)品，專為需要標(biāo)準(zhǔn)熱塑性塑料的原型、夾具、固定裝置和工具應(yīng)用而設(shè)計(jì)。可溶性支持材料簡化了后處理，而GrabCAD Print?軟件簡化了工作流程，通過MTConnect標(biāo)準(zhǔn)和GrabCAD SDK實(shí)現(xiàn)了企業(yè)連接。
總部位于威斯康辛州麥迪遜市的Sub-Zero Group一直是F770的beta客戶，該公司開發(fā)實(shí)驗(yàn)室主管Doug Steindl表示，這有助于內(nèi)部進(jìn)行較大零件的打印，從而節(jié)省了30％到40％的成本。
△豪華設(shè)備制造商Sub-Zero Group安裝了新的Stratasys F770，用于3D打印非常大的零件。
所有產(chǎn)品的上市速度都很快。我們的3D打印實(shí)驗(yàn)室每六周就要面對(duì)一次新產(chǎn)品發(fā)布。我們能夠更快地扭轉(zhuǎn)局面，做到這一點(diǎn)的更好和最快的方法就是擁有盡可能多的內(nèi)部打印空間，F(xiàn)770正是我們所需要的。
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FDM：航空航天非金屬3D打印解決方案
奚經(jīng)理在報(bào)告中介紹了Stratasys公司的發(fā)展現(xiàn)狀，Stratasys自成立以來引領(lǐng)增材制造行業(yè)30年，目前在全球安裝的3D打印機(jī)超過14萬臺(tái)，2020年的營業(yè)收入為5.2億美元，擁有1.8萬個(gè)客戶，申請(qǐng)了1300多項(xiàng)相關(guān)專利。
根據(jù)相關(guān)的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，2023年中國3D打印市場規(guī)模將達(dá)到352億元人民幣，2020年中國的3D打印市場中航空航天領(lǐng)域的占比為20%。
隨后，奚經(jīng)理對(duì)比了常用的非金屬3D打印技術(shù)的特點(diǎn)，包括：SLA、DLP、CDLP、MJ、MJF、SLS、BJ和FDM。并對(duì)這些技術(shù)在未來市場中的占比進(jìn)行了分析，認(rèn)為FDM依然非金屬3D打印技術(shù)中的主流技術(shù)。
之所以這樣說，的主要原因來自于：目前FDM 3D打印技術(shù)可以持續(xù)、精準(zhǔn)的制造零件，不但可以用于原型制造還可以用于最終零件。除了能打印常規(guī)的塑料材料，還能打印工程級(jí)別和高性能的熱塑性材料。設(shè)備的體積也從桌面級(jí)覆蓋到工業(yè)級(jí)設(shè)備。
Stratasys在FDM技術(shù)方面的產(chǎn)品型號(hào)齊全，主要包括F和Fortus兩大系列。可以打印高性能材料ULTEM 9085，PEKK等，能夠?qū)崿F(xiàn)防煙，防火，防毒。
之后，奚經(jīng)理介紹了Stratasys在航空航天領(lǐng)域的3D打印應(yīng)用案例，比如為A350 XWB內(nèi)飾件3D打印，使用ULTEM 9085材料打印了座椅配件、護(hù)板、低壓風(fēng)管等1000多個(gè)零件。
為意大利航空公司制造整個(gè)Mini-EUSO結(jié)構(gòu)，使用Fortus 450mc和9085材料，為客戶節(jié)省了一年的開發(fā)周期。
展開 研究人員開發(fā)出用于FDM 3D打印的導(dǎo)電PEEK復(fù)合材料
2018年9月10日，從外媒獲悉，來自葡萄牙米尼奧大學(xué)、德累斯頓萊布尼茨聚合物研究所和荷蘭歐洲空間研究與技術(shù)中心的研究人員聯(lián)合開發(fā)了一種能夠用于FFF / FDM 3D打印的導(dǎo)電PEEK材料。據(jù)悉，研究人員通過添加碳納米管和石墨納米片來生產(chǎn)這種材料，納米管可以使3D打印材料具有一系列材料特性，這次研究人員首次研究其導(dǎo)電性。這是材料史上一次重大突破，為創(chuàng)造復(fù)雜的功能性結(jié)構(gòu)開辟了新的途徑。
石墨納米粒子可以改善PEEK材料的熔化特性，使電導(dǎo)率保持在目標(biāo)水平，并使摩擦系數(shù)降低了60％。試驗(yàn)顯示其有著與長絲相當(dāng)?shù)臉O限拉伸強(qiáng)度，雖然斷裂應(yīng)變和導(dǎo)電性較低，但這可通過3D打印參數(shù)優(yōu)化解決。
值得一提的是，該團(tuán)隊(duì)采用了Victrex的PEEK材料，這是一家專注于高性能、高熱塑性塑料的材料公司。他們使用PEEK顆粒并將其熔化，添加多壁碳納米管和石墨。然后，他們將這種結(jié)構(gòu)重新造粒并將其轉(zhuǎn)變成可3D打印的1.75毫米長絲。
研究人員將這些納米復(fù)合材料擠壓成可用于商用3D打印機(jī)的長絲。值得注意的是，每一步加工都有可能會(huì)產(chǎn)生導(dǎo)電率較低的復(fù)合材料，需要它們保持足夠的導(dǎo)電率（10 S / m）。另外，歐洲研究機(jī)構(gòu)計(jì)劃在其衛(wèi)星中測(cè)試這些Peeek 3D打印材料。
（來自：3D虎）
展開 線材FDM的替代解決方案：顆粒料3D打印
南極熊導(dǎo)讀：在大多數(shù)人的印象中，FDM 3D打印工藝多是通過沉積熔融材料（通常以塑料絲的形式）來創(chuàng)建層，這是一種經(jīng)典的打印模式。然而，最近，一種同樣基于FDM原理的新方法正在嶄露頭角，它將打印的原材料從線材轉(zhuǎn)向使用塑料顆粒或其他顆粒狀原料，這就是顆粒3D打印。
顆粒3D打印是一種新的3D打印方法，通過使用顆粒形式的熱塑性塑料來逐層制造零件。越來越多的公司正在開發(fā)使用這種類型材料的機(jī)器，甚至是那些標(biāo)準(zhǔn)的3D打印機(jī)也可以設(shè)計(jì)出相應(yīng)的解決方案，從而與顆粒材料兼容。
塑料顆粒是通過所謂的造粒而獲得的顆粒狀材料。在這個(gè)過程中，這些材料可以是化學(xué)合成品、塑料、復(fù)合材料或礦物，被塑造成顆粒狀的壓縮物料。這些類型的資源主要用于注射成型，盡管正如我們所提到的，它們?cè)?D打印領(lǐng)域中變得越來越被重視，但事實(shí)證明，比起當(dāng)下流行的的線材軸供料模式，顆粒喂料在增材制造中的使用頻次還是有些低。兩種供料模式看起來很矛盾，因?yàn)殚L絲也是由顆粒制成的，但在打印中直接使用顆粒將在整個(gè)過程中節(jié)省一整個(gè)中間步驟。
△由Tumaker開發(fā)的顆粒擠出機(jī)（圖片來源：3Dnatives）
顆粒原料和3D打印
需要記住的一點(diǎn)是，顆粒和長絲需要不同的擠出機(jī)來滿足你的打印需求。與長絲相比，顆粒擠出機(jī)有一個(gè)整體的料倉，它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濃度，之后塑料通過噴嘴噴出并沉積在打印平臺(tái)上。雖然與長絲擠出相比，這個(gè)過程可能看起來有點(diǎn)復(fù)雜，但它有許多真正有趣的好處，我們將在下面看到。
至于顆粒3D打印的主要優(yōu)勢(shì)，我們發(fā)現(xiàn)由于材料成本低和制造時(shí)間短，零件的最終成本明顯降低。通過這種方式，我們可以獲得一種理想的技術(shù)，用于生產(chǎn)長系列或大型部件，否則將無法完全獲利。
展開 “可變噴嘴技術(shù)”，重新定義FDM 3D打印
導(dǎo)讀：3D打印技術(shù)正在不斷發(fā)展，然而FDM技術(shù)卻似乎遇到了瓶頸：打印精度和速度始終不盡如人意，比不上SLA技術(shù)。但是，可打印的塑料類型卻比SLA的樹脂更多，這就產(chǎn)生了現(xiàn)在的“雞肋”狀況。
△Sculpman噴嘴
2021年10月11日，南極熊獲悉，總部位于比利時(shí)的工程初創(chuàng)公司Sculpman正在利用新專利“可變噴嘴技術(shù)”推進(jìn)FDM/FFF 3D打印。Sculpman稱新型打印頭歷經(jīng)兩年研發(fā)，兼具速度和精度。它摒棄了傳統(tǒng)固定尺寸的圓形噴嘴形狀，選擇連續(xù)可變開口，沉積寬度能夠達(dá)10毫米且沉積表面平坦，能夠打印堅(jiān)固、精確的聚合物部件，并將打印時(shí)間從幾小時(shí)縮短到幾分鐘。
△更高擠出速度
FDM的技術(shù)限制
材料擠出模式是最常見的3D打印技術(shù)，因?yàn)橐子谑褂煤筒粩嘣黾拥牟牧霞嫒菪裕@項(xiàng)工藝已被用于高強(qiáng)度汽車模具、非關(guān)鍵飛機(jī)部件，甚至是車輛部件等。除了PLA和ABS等基本聚合物，這項(xiàng)技術(shù)還可以使用PEEK等工程級(jí)熱塑性材料，甚至是碳纖維尼龍等纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。
△Sculpman扁平噴嘴視圖，照片來自 Sculpman
然而，FDM 3D打印技術(shù)在很大程度上依賴于固定尺寸的圓形噴嘴。雖然較小的噴嘴尺寸能夠?qū)崿F(xiàn)超高精度，但因?yàn)?em>打印速度太慢而無法用于大型零件。而較大的噴嘴能夠快速打印，但會(huì)失去幾何精度。盡管有幾家公司試圖通過更換工具或物理改變噴嘴直徑來改進(jìn)這項(xiàng)技術(shù)，但是由于壁面滑移變化、噴嘴壓力增加、噴嘴和進(jìn)料器之間缺乏協(xié)調(diào)等因素，這些改進(jìn)大多不是很成功。
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