23、材料挤出成型技术全解析-优快云博客

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材料挤出成型技术全解析

1. 材料挤出成型的设备类型

1.1 纤维增强打印机

在材料挤出成型（MEX）技术中，一些打印机提供了纤维增强选项。例如Markforged公司的入门级打印机Mark Two，它能使用碳纤维、玻璃纤维和凯夫拉纤维这三种纤维，其层厚为0.1mm，构建体积为320×132×154mm。该公司的工业系列打印机功能更强大，其中X7机器材料适用性最广，能以50μm的层厚进行打印，构建体积为330×270×200mm。

1.2 颗粒进料机器

另一种选择是使用颗粒作为进料材料。这种情况下，用挤出机代替夹送辊，迫使材料通过加热的储存器和喷嘴。颗粒通常是注塑成型的原料，与MEX丝材相比，成本大幅降低。常见的机器架构有两种：
- 沉积头固定，平台在X、Y、Z方向移动。
- 传统的2轴沉积头（X和Y方向），平台每层向下移动。

辛辛那提公司和橡树岭国家实验室开发的大区域增材制造（BAAM）机器是颗粒进料机器的典型代表。这些机器采用龙门架构，沉积头在X、Y、Z方向移动，平台固定。它们提供四种BAAM型号，构建体积从140×65×36英寸到240×80×72英寸（3.56×1.65×0.91m到6.1×2.29×1.83m）。其喷嘴直径为5 - 10mm，每小时可沉积80磅（36.4kg）材料。为确保大型零件和高沉积速率下的零件质量，开发者引入了一些独特技术，如动态流量控制精确计量材料流量，独特的夯实技术在沉积时压缩丝材。不过，高沉积速度是以降低分辨率为代价的，大喷嘴直径导致零件表面粗糙，需要机械加工才能获得光滑表面。