在3D打印中使用颗粒塑料材质的10个理由

魔猴君知识堂 31天前

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在塑料工业中，术语“颗粒”是指由聚合物或聚合物混合物制成的各种形状（小圆柱体或圆盘）的小颗粒。它们被用作使用不同技术（包括增材制造）制造塑料成品的原材料。3D打印中颗粒使用的过程是材料的挤出，这通常涉及与使用长丝的比较。今天，我们将探讨为什么在3D打印中使用颗粒会带来好处，并分析制造商和用户选择该技术的十大原因。选择不仅取决于所用材料的形状，还取决于材料的类型、所用的机器、最终应用、零件的尺寸、打印的灵活性和速度，以及打印件的耐用外观。颗粒。

1：材料选择广泛

采用3D颗粒打印的主要动机之一是能够获得多种材料。当我们谈论FFF工艺时，有很多材料，但都是长丝形式，并不总是能满足需求。相反，造粒过程允许塑料材料转化为颗粒，而不会显着损害起始聚合物，就像制造长丝时的情况一样。因此，颗粒使得使用原始聚合物、热塑性塑料甚至含有玻璃或碳纤维等添加剂的复合材料成为可能。因此，可以尝试新的配方，以适应成品的机械、热或美学特性，并获得量身定制的配方。最后，颗粒还用于其他生产技术，例如注塑成型，这扩大了可用材料的选择范围。

2：更大的打印灵活性

考虑在3D打印中使用颗粒的另一个原因是能够使用不同的机器，从桌面3D打印机到制造大型零件的机械臂。机器人3D打印提供了极大的打印灵活性，因为它可以在5轴上和非常大的表面上工作，这使得为各种行业创建中型和大型零件成为可能：从建筑到设计，包括运输和其他。颗粒特别适合大幅面3D打印，因为使用大量长丝形式的材料在经济上是不利的。此外，颗粒的使用允许使用直径大于0.8毫米（长丝3D打印的极限）的挤出机，这对于更大、更快的打印来说是理想的。

3：降低成本

采用3D颗粒打印的主要原因之一无疑是降低成本。由于长丝是由颗粒制成的，因此可以想象，与长丝相比，颗粒的成本要低得多（预计每公斤打印成本降低65-90%）。此外，由于颗粒还用于其他技术，例如注塑成型，这显着扩大了市场并降低了成本。

与使用耗材打印相比，在通常更短的交货时间内打印大量材料和大型零件时，经济优势更加明显。应该指出的是，基础设施的成本仍然很高，因为这些通常是大型机器。然而，3D颗粒打印在这方面提供了一定的灵活性，中小型企业现在能够以较低的成本建造自己的机器。

4：循环经济

在3D打印中使用颗粒可以通过多种方式支持循环经济。首先，可以用回收材料生产颗粒，减少塑料废物并将其重新引入生产周期。颗粒打印机允许使用再生塑料或工业废物，限制了对新原材料的需求。此外，用户可以选择直接回收印刷品或失败的印刷品，使整个印刷过程更加可持续并减少对环境的影响。这种方法完全符合循环经济的原则，其中材料的再利用对于减少浪费和能源消耗至关重要。

Reflow与WASP合作，利用渔网生产rPPGF材料，将其回收并制成颗粒用于3D打印。（照片来源：WASP）

5：更快的生产速度

使用颗粒进行增材制造速度很快，主要是因为能够使用比FFF 3D打印所用喷嘴直径更大的机器。因此，这提高了印刷和生产的速度，并有助于降低成本。然而，这种观点也有一个不太积极的方面：通过增加喷嘴尺寸和打印速度，最终部件会失去细节和精细度。

6：降低打印错误的风险

由于直接挤出工艺的性质，与传统长丝相比，颗粒3D打印降低了中断和打印问题的风险。颗粒持续熔化，无需在加工过程中更换材料，就像长丝线轴的情况一样。此外，这种类型的聚合物不会受到典型的长丝扭曲或变形的影响，从而减少了挤出机堵塞或卡住的可能性。颗粒挤出系统的配置旨在处理更大体积和连续的材料流，使打印过程更顺畅、更可靠。也就是说，颗粒的形状对于3D打印至关重要：在开始打印之前，确保颗粒与所使用的3D打印机兼容非常重要。

7：多材料和多色3D打印

就材料而言，我们可以在颗粒3D打印的优点中添加一个事实，即可以直接在机器的打印头中混合多种材料。当然，有必要评估打印温度和每种材料的具体特性，并选择最合适的打印机。此外，还可以将颜色添加剂引入颗粒中，并在一次打印中创建多色或不同颜色的部件。因此可以获得具有独特且高度个性化特性的零件。

在3D打印中使用颗粒可以提供多种材料、颜色和更大的打印灵活性。（照片来源：花粉）

8：最终零件的属性

当使用颗粒时，可以获得很高的最终性能，因为它们保持了原材料的特性。使用长丝不可能获得完全相同的结果，其生产过程中添加到打印过程中，使得最终产品的性能与原材料的性能不同。在3D打印中使用颗粒可以让您获得与通过注塑成型获得的部件具有相同化学和物理特性的部件。

9：简化生产

如上所述，颗粒状材料也用于其他生产技术。因此，它们的使用简化了生产，因为它允许将相同的材料用于增材制造和其他工艺，例如注塑成型。这对于使用多种技术的公司来说尤其有利，因此可以优化原材料管理，降低物流成本并简化整个供应链。例如，颗粒的使用使得从原型设计快速转向大规模生产成为可能。在原型制作过程中，使用颗粒可以通过3D打印测试材料的性能，然后通过注塑成型快速进行大规模生产。