这使工业3D打印更便宜

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大多数人已经以一种或另一种方式接触过3D打印,但是仍然有一个神话,就是可以在3D打印机上打印任何东西。 但这远非如此。 结果,3D打印无法在大型公司的生产链中得到广泛应用。 通过FDM方法进行三维打印的主要技术问题是使用未填充的聚合物(聚乳酸,丙烯腈丁二烯苯乙烯)作为可回收材料,这极大地限制了使用FDM打印获得的产品范围。

该问题主要是由于以下事实:对于聚合物棒(细丝)的材料,对物理机械性能,熔体粘度-可加工性,热物理性能,对各种表面的附着力等都施加了“严格”​​的要求。因此,用于3D的细丝-印刷是一种成熟的聚合物产品。 但是,由于需要通过FDM方法进行三维打印而获得的最终产品的机械,热,电和其他性能方面的参数很高,同时要遵守细丝的技术要求,因此基于具有功能特性的细丝制造三维原型非常困难。用于制造最终产品。

换句话说,从高度填充的材料(导热,高强度,耐化学性等)获得“细丝”是极其困难的,在某些情况下是完全不可能的任务。 如果收到“细丝”,则无法在普通3D打印机上打印。

通常,在FDM 3D打印中使用聚合物复合材料会带来许多限制和问题:

  • 考虑到通过添加剂法模制功能性产品的特殊性,根据FDM方法开发用于印刷的聚合物组合物的组合物是一项复杂的研究任务,需要同时考虑所得产品的性能和消耗品的性能;
  • 由高填充复合材料制成的高脆性和低性能长丝;
  • 在某些负载条件下,填料在聚合物基体中的附着力低;
  • 缺乏用增强长丝印刷的技术能力;
  • 有限范围的3D打印技术,可处理以颗粒形式呈现的填充和高度填充的聚合物材料。

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解决此问题的方法是拒绝使用聚合物棒,并广泛使用颗粒和粉末作为3D打印的消耗品,这些颗粒和粉末广泛用于工业注塑成型。

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为此,开发了带有螺杆柱塞式挤出机的独特3D打印机,使您可以在以下技术窗口中处理低流量聚合物复合材料:

1.熔体粘度:5-100 KPa×s;
2.工作温度:25-450℃;
3.加热室温度:120°C
3.打印体积为350×350×350 mm;
4.印刷速度可达30 cm3 / min;
5.定位精度从0.05毫米起。


可回收材料:

  • 热塑性和热塑性弹性体:ABS共聚物,LDPE,PP,PVA,PETF,PMMA,PSt,1,2-SPB,SBS,热塑性聚烯烃弹性体,热塑性弹性体;
  • 高强度工程塑料:聚苯硫醚,聚醚醚酮,聚碳酸酯,氟塑料;
  • 可生物降解的聚合物:聚丙交酯,聚羟基链烷酸酯。

作为短的增强剂,对于三维原型,多种聚合物和无机纤维​​可以起作用:

  • 单丝:玻璃纤维,碳纤维,粘胶纤维,聚酯纤维; 聚酰胺,铜,镍,铝和银纤维;
  • 杂化纤维:金属纺织纤维,金属玻璃纤维和金属聚合物纤维;
  • 可生物降解的纤维:粘胶纤维,胶原蛋白,水凝胶和多糖纤维。


所展示的技术将使使用复合材料制造的产品具有广泛的应用成为可能,不仅是原型,而且是已经完成的功能性产品,这与大规模工业中复合材料的引入趋势不断增长以及添加剂技术市场的期望息息相关。

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与“细丝” 3D打印机相比,该技术具有许多优点:

  • 范围广泛的可回收材料-有机会使用以前仅昂贵的选择性激光烧结(SLS)技术的用户才能使用的材料,以及迄今为止原则上不适合3D打印的材料;
  • 降低材料成本5-10倍;
  • 提高挤出机的产量,从而提高印刷速度;
  • 在最终产品中保留材料的初始特性;
  • 直接在打印过程中填充材料的实验能力;
  • 以最终产品的形式直接测试新材料的能力。

俄罗斯市场上没有类似的发展。 具有类似发展趋势的初创公司仅出现在西方市场,但在打印质量,价格和功能方面也逊色。

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由聚酰胺6制成的棋子

如果可以在压力下在注塑机上浇铸任何材料,为什么要使用这种设备? 答案很简单-3D打印机不需要其他设备(锂制表格等),并且仅当从300,000件开始打印时,一种产品的价格才是可比的。 换句话说,小规模生产的价格便宜了90%,并且不需要额外的工具更新成本,仅需要消耗品。

因此,潜在的消费者代表了汽车和航空业的大型行业,家用电器和技术产品的制造商,包括电子产品,研发中心和药品。 同样,该技术可以在工业4.0的概念中找到用于定制小规模生产的应用程序。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN411747/


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