3D打印颗粒和线材PLA
魔猴君 行业资讯 584天前
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)和GME(b)打印机、FME(c)和GME(d)原料、FME(e)和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Wateringen的Real 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
