Q.BIG 3D推出可變?nèi)廴陬w粒制造(VFGF)技術(shù),，實現(xiàn)大型部件的經(jīng)濟高效制造

2024年11月13日，南極熊獲悉,，,，總部位于阿倫的大幅面 3D 打印機制造商Q.BIG 3D將在Formnext 2024展會上上推出可變?nèi)廴陬w粒制造 (VFGF) 技術(shù)，為具有增強表面質(zhì)量的大規(guī)模擠壓 3D 打印提供經(jīng)濟高效,、高速的解決方案,。

這項新工藝專為大型部件而開發(fā)，采用市售塑料顆粒,，不再使用傳統(tǒng) 3D 打印中常用的昂貴細絲。作為Q.BIG 3D 的 QUEEN1 系統(tǒng)的核心功能,，VFGF 技術(shù)允許無模具制造大型部件,，從而降低生產(chǎn)成本并顯著縮短交貨時間。

QUEEN1 系統(tǒng)的設(shè)計構(gòu)建體積約為 1,700 毫米 x 1,000 毫米 x 1,000 毫米,，支持汽車,、航空航天和重型設(shè)備制造等領(lǐng)域的一系列大規(guī)模生產(chǎn)需求。

Q.BIG 3D 總經(jīng)理 DennisHerrmann 表示：“我們正在創(chuàng)造未來,。使用 VFGF 工藝的 3D 材料擠壓正在突破可能的界限,，并使成本效益和攤銷達到全新的水平,。我看到大幅面 3D打印在產(chǎn)品開發(fā)方面具有巨大的潛力。這也適用于輕量化結(jié)構(gòu),、仿生學和節(jié)約資源,。然而，最重要的是,，VFGF 工藝是工業(yè) 4.0 方法的加速器,。”

△Q.Big3D 的 Queen 1 3D 打印機,。照片來自 Q.Big3D,。

先進的噴嘴系統(tǒng)提高效率和精度

VFGF 工藝的主要優(yōu)勢在于適應性強的噴嘴系統(tǒng)，旨在無縫切換渦輪增壓和細節(jié)模式,。噴嘴在 1.5 毫米（用于精細細節(jié)）和 3 毫米（用于高速填充）之間交替,，在需要的地方實現(xiàn)精度，同時允許在其他部分快速沉積材料,。

QUEEN1 系統(tǒng)的運行速度高達 500 毫米/秒,，材料吞吐量可在 0.15 至 2.0 千克/小時之間調(diào)節(jié)，可滿足效率和分辨率方面的各種要求,。模擬用于指導每個組件的特定打印命令,，確保在傾斜表面、懸垂部分和薄壁部分等區(qū)域優(yōu)化材料放置,。

VFGF 技術(shù)解決了傳統(tǒng)基于模具的工藝的局限性,，特別是對于大型零件而言，它消除了高昂的工具成本并減少了傳統(tǒng)制造中經(jīng)常出現(xiàn)的大量設(shè)置時間,。

通過使用每公斤 8 至 15 歐元的熱塑性顆粒代替每公斤 90 至 400 歐元的長絲,，VFGF工藝具有顯著的成本優(yōu)勢。在對比測試中,，QUEEN1 系統(tǒng)展示了在相同構(gòu)建時間內(nèi)生產(chǎn)量比基于長絲的系統(tǒng)高出 100 倍的能力,，為需要高產(chǎn)量的行業(yè)提供了一種有競爭力的替代方案。

多樣化的行業(yè)應用展現(xiàn)VFGF潛力

據(jù) Q.BIG 3D 介紹,，VFGF技術(shù)已在一系列行業(yè)應用中展現(xiàn)出價值,。其中一個例子是 31 公斤的大篷車部件，由聚酰胺 GF25 制成,，壁厚為 0.4 毫米,，符合阻燃要求。汽車部件在 128 小時內(nèi)生產(chǎn)完成,，無需模具成本,，凸顯了VFGF系統(tǒng)在創(chuàng)建復雜薄壁設(shè)計方面的效率。

在另一個案例中，一個重達 4.5 公斤的汽車用精密夾具采用 PLA 和彩色顏料打印而成,，滿足公差要求 < 0.2 毫米,。夾具在 24 小時內(nèi)完成，將交貨時間從七周縮短至兩周,，展示了 VFGF 系統(tǒng)滿足嚴格精度和效率標準的能力,。

在水電領(lǐng)域，Q.BIG 3D 在340 小時內(nèi)生產(chǎn)出重達 205 公斤的彎頭,，可承受高壓條件,。與傳統(tǒng)方法相比，VFGF 工藝縮短了 75% 的交貨時間,，并節(jié)省了 50% 的成本,，而 PLA 則提供了防漏連接所需的耐用性。

航空航天應用包括直升機駕駛艙,，由Murtfeldt Additive Solution使用 QUEEN1 系統(tǒng)打印而成,，尺寸為 2,260 毫米 x 1,780 毫米 x 1,705 毫米，重 200 公斤,。這種輕質(zhì)結(jié)構(gòu)得益于渦輪和細節(jié)模式的結(jié)合,，實現(xiàn)了尺寸精確性和資源高效的生產(chǎn)。

△使用QUEEN1 系統(tǒng)創(chuàng)建的 3D 打印直升機駕駛艙,。照片來自Q.Big 3D,。

Q.BIG 3D 還計劃在未來增強VFGF 技術(shù)，開發(fā)新的噴嘴變體以提高細節(jié)水平,，特別是對于遵循注塑標準的應用,。

可持續(xù)性是另一個重點，目前的研究正在進行中,，以使采用 VFGF 技術(shù)制造的組件可重復使用 5-7 次,，符合行業(yè)可持續(xù)、負責任生產(chǎn)的的目標,。

在整個行業(yè)中擴展大型擠壓解決方案

除了 Q.Big 3D,，德國塑料機械OEM KraussMaffei還推出了powerPrint，這是一款大型擠出式 3D 打印機,，專為高效生產(chǎn)大幅面,、近乎成品的部件而設(shè)計。powerPrint 在K 2022 貿(mào)易展上首次亮相,，結(jié)合了高產(chǎn)出能力和快速速度,，汽車、包裝和模具制造等行業(yè)是重點市場,。

powerPrint 配備 2 x2.5 x 2 米的構(gòu)建空間，包括加熱真空臺、16 區(qū)溫度控制和能夠處理增強熱塑性塑料的高性能 printCore 擠出機,。KraussMaffei 還提供按需打印服務(wù),，已用于成型工具和砂型鑄造模具等應用。

2020 年,，TitanRobotics在Formnext Connect上推出了最大的顆粒擠出 3D 打印系統(tǒng)Atlas 3.6 ,，構(gòu)建體積為 50 英寸 x 50 英寸 x 72 英寸，可打印高達 6 英尺的部件,。

Atlas 3.6 兼容各種擠出配置,，包括雙顆粒和混合顆粒 + 長絲，支持 CF-PEI 和GF-PEKK 等高性能材料,。打印機專為工業(yè)需求而設(shè)計,，可保持精度，具有 80°C 加熱室,，并用于航空航天,、國防和消費電器領(lǐng)域。