3 d打印技术

Sculpman旨在用新的可变喷嘴技术重新定义FDM 3D打印

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Sculpman位于比利时的工程初创公司,宣布了其新的专利“可变喷嘴技术”,以推进基于挤压的3D打印。

经过两年的研究和开发,该公司的新型打印头产品旨在将速度和精度前所未有地结合起来。它摒弃了传统的固定尺寸圆形喷嘴形状(自FDM发明以来,圆形喷嘴一直是FDM 3D打印的标准形状),而是选择了一个连续可变的开口,沉积了宽度达10mm的平坦轨道。

据Sculpman称,其专利创新可以3D打印强大和精确的聚合物部件,以前从未见过的产量,将打印时间从几个小时到几分钟。

Sculpman可变喷嘴。通过Sculpman照片。
Sculpman可变喷嘴。通过Sculpman照片。

FDM 3D打印的局限性

材料挤压是最广泛使用的3D打印技术,因为它的易用性,可访问性和不断增加的材料兼容性。近年来,该工艺已被应用于高强度汽车模具、非关键飞机部件,甚至最终使用的车辆部件。除了PLA和ABS等基本聚合物,材料挤出现在还可以利用技术和工程级热塑性塑料(如PEEK),甚至纤维增强复合材料(如碳纤维尼龙)。

然而,20多年来,FDM 3D打印主要依赖于固定尺寸的圆形喷嘴。更小的喷嘴尺寸是伟大的实现精度,但打印速度太慢,对大型零件来说是可行的,而更大的喷嘴提供吞吐量,但失去了几何精度。

根据Sculpman的说法,这些权衡是传统喷嘴输出形状固定的结果,这产生了圆柱形的材料轨迹层。由于这些轨道之间的接触面积是有限的,打印干净的部件与足够的层粘附可能是麻烦的,需要几个喷嘴类型(小和大),以满足不同的目的。

Sculpman公司的联合创始人Gerolf Vanacker解释说:“水平放置的圆柱形轨道会产生波浪图案。即使它们被喷嘴压扁,两个轨迹接触的区域仍然很小,因为每个轨迹的横截面都是椭圆形,只有两侧的中间部分接触。”

传统的圆柱形轨道vs. Sculpman高接触面积轨道。通过Sculpman形象。
传统的圆柱形轨道vs. Sculpman高接触面积轨道。通过Sculpman形象。

Sculpman的可变喷嘴技术

作为一种万能的方法,Sculpman的可变喷嘴技术消除了圆柱形轨道,取而代之的是挤压出不同宽度的扁平矩形轨道。喷嘴本身可以不断地改变它的大小,几乎就像相机的光圈,甚至可以完全关闭,完全切断物质流动。

Vanacker补充道:“如果你仔细想想,就会发现这和画画很相似。”“如果你需要高细节,小铅笔是更好的选择。然而,如果需要填充更大的区域,你最好使用宽刷。”

Sculpman的加热系统将在一个0到10mm的开口配置与0.5mm的横截面,允许建造速率高达500cm3.每小时。目前的喷嘴设计将兼容2.85毫米长丝,有或没有挤出驱动组件。Sculpman还在为颗粒颗粒基础的原料开发一个类似的系统。该公司的可变喷嘴技术将在Formnext 202111号大厅,D11号展位

Vanacker表示,该公司的目标是3D打印行业的机器制造商,而不是终端用户。他总结道:“基本上,我们对那些想要尝试我们的技术并将其集成到他们的系统中的公司持开放态度。”

Sculpman喷嘴可以3D打印宽达10mm的平面层。
Sculpman喷嘴可以3D打印宽达10mm的平面层。

售后3D打印机配件通常可以像3D打印机本身一样对构建的结果产生影响。就在上个月,Xaar这家总部位于英国的喷墨打印技术开发商宣布推出其最新的打印头:Xaar Irix.该设备有两种不同的版本,核心和Pro,后者更适合要求苛刻的应用,重点是打印质量,包括基于喷墨的3D打印。

在其他地方,在马里兰大学在美国,研究人员设计了一种“变形”喷嘴,可以让用户这样做3D打印定制部件与纤维填充复合材料.与传统的打印头不同,该团队的设备具有新颖的侧面驱动器,可以在打印过程中改变形状,并有效地重新定位材料的纤维。利用他们的新喷嘴,科学家们能够调整复杂物体的膨胀特性,有可能将其应用于生物医学或军事领域。

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特色图像显示了Sculpman可变喷嘴。通过Sculpman照片。

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