3D打印噴嘴在FFF技術中的重要性

南極熊導讀，用于熔絲制造的3D打印機噴嘴雖然很小,，看起來很不起眼,，但對于FFF打印結(jié)果的好壞起到?jīng)Q定性的作用。

任何使用FFF打印機的人都應該了解噴嘴的不同類型和直徑,，因為選擇的噴嘴將對零件質(zhì)量,、生產(chǎn)率和運營成本產(chǎn)生巨大影響。通常,，F(xiàn)FF打印機通過加熱噴嘴將纏繞的熱塑性長絲送入水平構(gòu)建平臺,。打印機裝有ABS、PLA 或其他聚合物細絲,，從下往上逐層構(gòu)建零件,。

△噴嘴可以說是3D打印中長矛的尖端。圖片來自Getty

FFF,，又稱為FDM（熔融沉積建模）——Stratasys公司于1989年獲得專利的一項技術——它是一種成本相對較低,、速度相當快的物體打印方式。這些特性使FFF成為最受歡迎的3D 打印方式之一,，尤其對于3D打印愛好者和預算有限的初創(chuàng)公司來說,。

首先要知道的是FFF線材有兩種直徑：1.75 毫米和 2.85 毫米。除ABS和PLA以外,，其他常見材料還包括尼龍,、聚碳酸酯和TPU。還有許多添加劑可以與這些材料混合，例如碳纖維,、金屬,、木材、著色劑,，甚至巖石等,。

△標準FFF線材有兩種直徑：1.75毫米和2.85毫米。圖片來自Getty

噴嘴的選擇
至于噴嘴的選擇,，一位來自Micro Swiss LLC的技術支持專家Paul Brutskiy表示,，第一步是找到可以與3D打印機正確兼容的噴嘴�,！皣娮煊懈鞣N規(guī)格,，例如螺紋尺寸、長度和螺距,，以及噴嘴的長度和線材直徑,，”他說�,！盀榱撕喕�選擇過程,，制造商通常會在其用戶使用手冊或網(wǎng)站的配件部分列出每個噴嘴對應兼容的打印機�,！�

這里有一個關于噴嘴材料的使用須知,。前面列出的基礎線材不具磨蝕性，可與低成本的導熱黃銅噴嘴配合使用,。然而,，有的線材使用了添加劑，往往會增加材料的磨蝕性,，因此需要使用耐腐蝕金屬制成的噴嘴,。

同樣，有多種噴嘴材料可供選擇,。例如,，A2工具鋼在耐磨性和導熱性之間提供了很好的平衡,，而由M2工具鋼制成的噴嘴有導電性較差的缺點,。

一些可以打印食品級或醫(yī)療部件時應使用不銹鋼噴嘴。另外,，碳化鎢噴嘴的使用壽命最長,，但價格更高。而紅寶石,、藍寶石或鉆石尖端有時會添加到黃銅噴嘴中,，從而大大延長它們的使用壽命，就像鍍鎳或鉻一樣。

△這些3D打印的立方體展示了打印速度是如何影響零件質(zhì)量的,。從左到右,，20毫米立方體分別用0.2毫米、0.4毫米和1.0毫米噴嘴打�,�,；層高等于每個噴嘴孔直徑的50%。構(gòu)建時間分別為分別為13分鐘,、37分鐘和8分鐘,。圖片來自Micro Swiss

更多的細節(jié)
Bondtech AB公司的產(chǎn)品經(jīng)理Nuno Santiago提供了幾個噴嘴選擇建議�,！斑@需要根據(jù)你的項目細節(jié)來具體分析,，”他說�,！氨热缯f,，您的目標是制造非常細致的零件？還是非常大的零件,？需要構(gòu)建這些部件的時間,，最小特征以及最小尺寸是多少？例如,，一個0.4毫米的噴嘴無法構(gòu)建比XY平面中的值更小的幾何特征,，因此噴嘴尺寸與細節(jié)水平息息相關�,！�

Santiago還建議必須合理的考慮零件的機械要求和重量,。例如，可以使用一個小噴嘴來制造更厚,、更堅固的墻壁,，但需要更多的通道來填充給定的區(qū)域。這種方法允許材料在每次通過之間冷卻,，從而降低了粘結(jié)質(zhì)量,。

此外，隨著噴嘴直徑的縮小,，3D打印機必須以更快地移動來保持等效的體積流量,。如果打印機的“熱端”——打印機中熔化材料的部分——必要要有足夠的時間和熱量來正確熔化材料，并且零件的幾何形狀和精度在較低的分辨率,。這種情況下,，用較大的噴嘴會更好。

“最后,，為了最大限度地提高構(gòu)建速度,，需要進行計算以確定什么樣的噴嘴尺寸,，可以提供所需的輸出，同時保持在機器的最高速度閾值以下,，”Santiago說,。“某些噴嘴尺寸可能超出了打印機以特定構(gòu)建速度,，反而無法交付優(yōu)質(zhì)部件,，應當注意此問題�,！�