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为什么使用颗粒挤出机进行 3D 打印与传统的线材挤出相比有几个好处?

2021年10月30日

在最近的过去,普通的 3D 打印机是一种效率低下且速度缓慢的工业装置,安装和运行需要花费大量资金。今天,技术发生了巨大的变化,可以使用更多功能和生产力的系统。幸运的是,这些发展为经济实惠的大规模 3D 打印铺平了道路。即便如此,仍有几个小故障限制了现代 3D 打印机的生产力。可以这么说,大多数这些限制都与典型的长丝挤出系统有关。幸运的是,通过采用使用塑料颗粒而不是长丝的挤出系统,可以避免大多数(如果不是全部)这些挑战。

尽管 3D 打印已经存在了一段时间并且日益流行,但人们仍然停留在效率低下的 3D 打印系统或根本不熟悉该技术。为了提高认识,我们在 Piocreat所做的部分工作是教育和让人们了解新的趋势和产品,这些新趋势和产品将使 3D 打印变得更实惠、更高效、更容易。我们还与全球知名配件公司合作,制造高性能 3D 打印机、挤出机和 3D 打印机配件,重点是大规模增材制造。在这篇文章中,我们将比较传统的长丝挤出和较新的颗粒挤出。再加上为什么颗粒挤出 3D 打印与传统的长丝挤出相比有几个好处。

使用颗粒挤出机比线材挤出机有什么好处?

 要最终回答这个问题,了解这两个系统的工作原理很重要。换句话说,这一切都归结为这两个系统如何将原材料挤出到印刷面板上。让我们来看看每一个。

线材挤出

如今,大多数 3D 打印机使用长丝(也称为热塑性原料)作为制造 3D 打印件的原材料。在灯丝可以使用之前,它需要被制造出来。这个过程被称为长丝挤出,它涉及将原始塑料颗粒转化为长丝。基本上,ABS 或 PLA 等材料形式的热塑性化合物直接送入料斗,料斗将它们推入挤出机的料筒。在这个阶段,可以添加添加剂,如紫外线抑制剂和着色剂。然后将混合物向前推入桶中,在那里它在所需的温度下熔化以形成熔融塑料。然后将其推过圆形模具以形成细丝,之后需要小心地将其缠绕到线轴上,以便稍后在 3D 打印机中使用。

颗粒挤出

与长丝挤出机不同,颗粒挤出机使用螺旋方法将颗粒材料从机筒熔化并通过加热的喷嘴(模具)输送。基本上,颗粒被送入进料器入口。然后将它们推过一个带有多个加热部分的桶,在那里它们被加热软化。一旦软化到所需的稠度,螺旋机构就会产生足够的压力,以便将软化的材料通过喷嘴排出到平台上,逐层创建 3D 打印。与长丝挤出相比,该过程更复杂,但它确实有几个好处。

挤出 3D 打印的好处?

1. 降低成本

目前,3D打印最常见的原材料是ABS和PLA。在长丝挤出 3D 打印机中,ABS 和 PLA 颗粒必须先转化为线丝,然后才能用于 3D 打印机以形成 3D 打印件。问题是,将这些材料转变为具有良好和稳定尺寸的高端灯丝需要昂贵的生产设备,而且大部分时间都在使用添加剂来制造灯丝。换句话说,您将不得不在稳定器和昂贵的机器上花费更多,这些机器可以生产对 3D 打印非常重要的高质量灯丝。通过颗粒挤出,避免了将材料转化为长丝的过程,使其更便宜、更高效,尤其是对于大规模增材制造。通常,使用灯丝时的重量成本比高达 100 倍。由于需要额外的灯丝生产过程,因此对于大规模 3D 打印而言,灯丝 3D 打印效率低下。让我们将其转化为金钱。

当一公斤 ABS 颗粒的成本为 2 欧元时,生产高端 ABS 灯丝对于业余爱好者 3D 打印机需要 20 到 70 欧元/公斤,而对于工业 3D 打印机则需要超过 200 欧元/公斤。这意味着在使用 G5 Pellet 3D 打印挤出机时,用 ABS 颗粒打印 50 公斤物体的成本约为 100 欧元。而使用长丝挤出将飙升至 1000 欧元到 10 000 欧元之间。

2. 更高的速度

打印大型 3D 对象时,速度始终是一个限制因素,尤其是在使用 3D 长丝挤出机时。如果最终产品的速度和材料质量非常重要,那么使用颗粒挤出机 3d 打印机可以说是最实用的解决方案。对于长丝挤出,平均速度在 0.01kg/hr 之间。和 0.02 公斤/小时。取决于机器、分辨率和喷嘴直径。机器人挤出机能够以 12 公斤/小时的速度打印。和 15 公斤/小时。取决于所使用的材料和喷嘴。这比小型灯丝 3D 打印机快 1500 倍。
3. 材料有限

因为长丝挤出机需要长丝。它们在使用的材料上受到限制。您需要能够用所使用的材料制作灯丝。现在你有一些含有碳纤维或玻璃纤维的长丝。这些很难通过长丝挤出机加工,并且非常磨蚀。由于颗粒挤出机不需要添加剂,因此可以使用多种材料而不会影响最终产品的质量。在热塑性颗粒中使用玻璃或碳纤维是颗粒 3D 打印的标准,并不是什么特别的东西。

用于机器人和数控机床的颗粒挤出机

G5是一款独立机器,专为处理大规模 3D 打印和大规模增材制造的公司和企业而设计。这款挤出机是在 3D 打印、塑料挤出和机械开发方面拥有多年经验的产物。它的一些最显着的特点包括:

1. 独立

我们与西门子合作设计和制造了一台独立的机器人挤出机。整个系统通过西门子触摸屏远程操作,并在定制设计的软件上运行。 CNC 机器或机器人与该挤出机之间的连接很容易建立。这使我们的客户可以将挤出机安装在他们的机械臂或 CNC 机器上。

2. 轻量级且易于集成

挤出机由轻质材料制成,可轻松安装在各种机械臂上。该设计还可以将挤出机与 CNC 机器和各种机械臂集成在一起。挤出机和机器人或数控机床之间的通信可以通过行业标准的通信协议建立。允许将挤出机与工业机械和机器人轻松集成。

3. 兼容多种材料

该挤出机设计用于处理多种材料,包括聚碳酸酯树脂、PEEK 和 ABS 等高温塑料。它还与碳填充 PPS 和玻璃填充材料兼容。 Piocreat制造的颗粒挤出机中通常使用的纤维长度在0.3mm-2mm之间,纤维含量在10%至50%之间。使用长丝挤出机无法实现这些类型的值。

4. 产量高,成本低

机器人挤出机使用各种热塑性颗粒,无需将其转化为用于 3D 打印的细丝。与长丝挤出材料相比,这意味着更低的运营成本和更高的产量。

5. 高扭矩

它使用西门子伺服电机系统来提供最佳速度、可靠性和稳定性。挤出机还配备了一个 20:1 的行星齿轮箱,以获得额外的性能。机器人挤出机能够以 12 公斤/小时的速度进行打印。和 15 公斤/小时。取决于所使用的材料。这比小型灯丝 3D 打印机快 1500 倍。这也是必要的,因为打印量也大得多。

如果您对我们的颗粒挤出机感兴趣,请通过此联系表与我们联系!
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