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3D打印颗粒和线材PLA

魔猴君  行业资讯   328天前

人气 569

事实证明,使用颗粒形式的PLA进行3D打印比使用长丝形式的PLA进行打印更便宜、速度更快,但迄今为止尚未对所得部件进行可靠的比较研究。

欧洲航天局资助的《增材制造》杂志刚刚发表的一项新研究比较了用颗粒打印的3D打印零件与用细丝打印的零件的强度和整体质量。

细丝由塑料颗粒制成(来源:Flexpipe

结果表明,长丝材料挤出(FME)和颗粒材料挤出(GME)打印部件的机械性能在拉伸性能、弯曲强度和模量以及冲击强度方面没有显着差异(>0.05)《基于颗粒的材料挤出在打印PLA零件的机械性能方面与基于细丝的材料挤出相当:一项综合调查》一书的作者Handai Liu等人表示。

Tumaker虽然未在本研究中使用,但它是一种桌面尺寸的FDM打印机,可以使用颗粒形式的材料

(来源:Tumaker

Liu写道,之前的研究报告的结果好坏参半,一些研究发现GME打印部件的机械性能比FME打印部件差,而另一些研究报告的性能相当或略好。但他说,这些研究仅限于拉伸或弯曲性能评估,并且缺乏明确的解释来支持它们

刘的对比测试采取了更详尽的方法,包括拉伸测试、冲击测试、三点弯曲测试和硬度测试,以揭示打印部件的综合机械性能。此外,他的团队还利用扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热法(DSC)、热成像、流变测试和凝胶渗透色谱(GPC)进行零件分析。

FME(a)GME(b)打印机、FME(c)GME(d)原料、FME(e)GME(f)打印样本概述(来源:基于颗粒的材料挤出)

颗粒和线材PLA打印比较

该研究使用了来自荷兰WateringenReal Filament的直径1.75毫米的聚乳酸(PLA)长丝。作为颗粒材料,使用相同的长丝,只是用剪刀切成1–2.5毫米的碎片。打印机是Creality Ender 3 Pro,开箱即用,配有长丝,然后使用Mahor的颗粒材料挤出头和Nema 17步进电机来驱动单螺杆挤出机进行修改。

对于两种打印方法,除了挤出速度和打印速度之外,大多数打印参数都设置为相同的值。


根据新的研究,您可以期望使用颗粒形式的PLA进行3D打印与使用长丝形式的PLA进行3D打印具有相同的打印质量

(来源:Mahor

不同:

尽管所比较的部件几乎在所有方面都相差不大,但刘发现了一些对比点。

颗粒打印样品的平均分子量高于长丝打印样品,这可以归因于颗粒挤出室的实际温度较低,因为与长丝挤出相比,其在加热器、热敏电阻和熔化室之间的位置不同头,研究称。

这就是为什么颗粒样品的机械性能(拉伸强度、弯曲强度和冲击强度)结果略高于长丝样品的结果。报告解释说:分子量越高,拉伸、弯曲和冲击性能越好,因为聚合物无定形区域中聚合物链的缠结程度越高,运动阻力就越高。

报告称,颗粒印刷品的平均硬度值略低于长丝样品,这可归因于其表面更粗糙和密度略低。颗粒的平均肖氏D值为81.44,长丝的平均肖氏D值为82.28

Mahor V4颗粒挤出机是少数可用于桌面FDM打印机的附加颗粒挤出机之一(来源:Mahor

Liu总结道,由于机械性能相当,使用颗粒材料进行3D打印无需长丝制造步骤,从而节省时间和金钱。

尽管该研究没有评估使用回收材料或废料进行打印,但它推断颗粒打印具有回收热塑性废物并直接以颗粒形式打印热敏材料的能力,从而节省成本,减少对环境的影响,并提高效率并简化了3D打印工作流程。



来源:ALL3D

   

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