总结：颗粒料3D打印将成FDM技术新势力？

导读：FDM 3D打印是目前应用最广的一种3D打印技术，而且基本上所有的FDM 3D打印机都普遍使用PLA或是ABS等塑料线材作为打印材料。不过这种情况现在已经有了变化，一些FDM 3D打印机开始用塑料颗粒作为打印材料。本期，南极熊依照时间顺序，总结了近几年内国内外出现的颗粒3D打印的应用案例。

Sculptify推出David颗粒打印机

早在2014年7月，美国俄亥俄州哥伦布市公司Sculptify就曾推出一款名为David的新型打印机，它可以直接使用颗粒材料进行打印。David 3D打印机利用Sculptify开发的熔融层挤压技术（FLEX），让用户可以使用范围广泛、有着不同特性的颗粒材料进行打印。

David有着商品级的组件、可拆卸打印平台和装载简单的系统，使David打印机使用简单、功能强大。因为颗粒是材料最小加工的形式，所以比起其他的耗材型打印机，David需要的材料成本显著低很多。

WASP新款三角洲3D打印机：使用颗粒材料，可打印1米大家具

在2014年，意大利3D打印机制造商WASP凭借超大型三角洲式建筑3D打印机一举成名。经过两年的发展，该公司于2016年4月份又推出了一款新型的3D打印机。据南极熊了解，这款同样是三角洲的新型机虽然没有他的前辈那样体型巨大，但相比于普通的桌面级设备还是大多了，可打印出近1米大的物体。

另外，它还有一些其它特点，比如为打印更大的物体，安装了直径4-10mm的大型喷嘴；使用的是颗粒材料而非当前普遍的线材；还有就是可根据不同要求定制化。其中，使用颗粒材料是一个很大的亮点，因为它可以明显降低打印成本。要知道，一卷1Kg线材的价格通常为30欧元左右，而同样重量的颗粒价格仅为3欧元。另外，这款新设备的挤出机也很强大，可在8小时之内处理约10公斤的颗粒，足以保证打印的连续性和质量。

Pollen三角洲3D打印机Pam：可使用多种颗粒状材料，速度高达400毫米/秒

2016年7月，法国3D打印机制造商Pollen推出了一款新型的三角洲式多材料桌面级3D打印机Pam。据南极熊了解，Pam采用了别致的木制外壳，构建体积为30厘米（直径）x 30厘米（高），打印速度最高可达400毫米/秒，分辨率最高可达40微米，具有自动校准，实时错误控制，云控制和智能支持等功能。另外，Pam还有一个亮点，就是使用的材料是颗粒状而非我们常见的线状。Pollen公司表示，之所以采用这样的设计是为了避免线材在使用时可能发生的卷曲情况。这些颗粒状材料可以有许多种，包括普通塑料、硅胶、复合材料等，均会储存在胶囊中。

江苏尤奈特新材料科技发布纳米级熔丝沉积木塑3D打印颗粒

2016年9月份，尤奈特公司推出了一种利用熔丝沉积技术合成的新型3D打印木塑颗粒，在当时属于国内首创，这种纳米级熔丝沉积木塑3D打印颗粒，具有强度高、不断丝、不堵孔、不坍塌、无翘曲变形、新型环保等优点，并且质优价廉，克服了传统材料价格高、能耗高、加工条件要求复杂苛刻、价格高的缺点，我们是国内市场中最具竞争力的生产厂家之一。

NFC(Natural fiber composite，天然纤维复合材料)是其中的一款木塑颗粒产品，它是用特殊处理的生物质材料（在阳光下生长的农作物秸秆等）和高性能树脂经特殊工艺方法制造而成，来源于可再生资源的热塑性树脂，特地为注塑成型的制品而设计。该产品绿色环保，易清洁、生物质纹理明晰，，所有产品都可以回收再利用易于加工，且加工温度低，可以充分利用客户原有的设备、模具和生产工艺，是客户升级换代产品的一个好选择。另外一款名为WPC材料是木塑复合材料，是目前国际上流行的新型环保高分子材料。主要以天然植物纤维如稻草、麦秆、棉杆、豆杆、草等天然植物秸秆，和独配的塑料合金，及自配的木塑复合相容剂为原料，最终得到高科技环保材料。

以色列Fleximatter开发出吃颗粒料、可染色的工业级高速3D打印机

2016年11月，以色列一家名为Fleximatter的公司开发一种吃颗粒料，还可染色的新型工业级高速3D打印机。这款工业机的打印尺寸为800 x 800 x 900mm，使用颗粒塑料挤出工艺，并能够对打印层染色，这在打印大型物件中并不常见。
据悉，机器本身采用了特殊的喷头设计，使得打印速度“极其快”，能够打印柔软材料、刚性材料、硬材料。打印系统配套了先进软件，并在以色列的一个在线商店上出售相关的彩色打印品。

深圳畅形微型FDM颗粒料挤出机支持金属、陶瓷、PEEK

早在2017年底，深圳市畅形增材科技有限公司就成功研发出Imagine Former系列热塑性颗粒料FGF 3D打印机。经过1年多的厂内测试及代理商装机调试，设备性能稳定，各项技术指标均达到国内国际领先水平。用MIM颗粒材料，打印的间接金属3D样件，脱脂烧结后304不锈钢样件的密度达7.5-7.6g/cm3。用PEEK颗粒材料打印出来的样件，密度与线材PEEK材料打印的样件一致，而材料成本降低40%以上。

据悉，畅形公司在完善Imagine Former系列热塑性颗粒料FGF 3D打印机的同时，一直致力于提高FGF挤出稳定性以及打印精度等技术指标，目前已有多项核心专利技术运用并定形IFM、IFP等几个系列多款3d打印机，适用于金属MIM颗粒、陶瓷CIM颗粒以及PEEK等各种热塑性颗粒材料。

畅形IFM1.0MIM颗粒金属3D打印机

畅形增材工程师介绍说，IFS小颗粒（粗粉）挤出喷嘴直径0.2-0.5mm，螺杆外径6-8mm，料筒长度仅70mm，长径比小至9-12，未来整体结构还可以更小。即使使用金属MIM颗粒材料（粒径0.8mm），也能长期稳定挤出。只要是热塑性材料，只要将其破碎成0.5-1.0mm之间的小颗粒，IFS系列3D打印机即可打印出你所需要的模型，这将会是熔融沉积3D打印模式进料方式的重大补充与改进。

3D公司众筹用塑料颗粒的Gigabot X 3D打印机

2018年3月，位于德克萨斯州奥斯汀的3D公司推出了一款大型颗粒挤出3D打印机Gigabot X，并且正在Kickstarter上众筹。支持者可以以9,500美元（约6万人民币）的价格购买Gigabot X 3D打印机。这是一种新型大幅面颗粒挤出3D打印机，可实现更快，更便宜和更环保的3D打印。Gigabot X建立在3D Gigabot 3+成功的基础上，同时减少对挤出塑料的依赖。它通过结合颗粒挤出系统来实现这一点，从而使大幅面3D打印机能够轻松打印再生塑料。

3D公司表示他们最大的梦想就是创建一个可以使用塑料垃圾进行打印的3D打印机，为此朝这个方向迈出的第一步便是直接颗粒挤出——使用熔化小块塑料代替输入材料的挤出细丝。后期，他们表示会开发一个完整的颗粒制造和打印系统：一个低成本的干燥机，研磨机和喂料系统，以配合Gigabot X 3D打印机。这种小型化的直接驱动系统使用从料斗上下来的颗粒塑料，通过加热桶推动，并通过喷嘴挤出，而不是使用长丝。

   

Colossus推出全球最大的可移动塑料颗粒3D打印机，打印速度15kg/h

2018年11月15日，3D打印机制造商Colossus首次在法兰克福的Formnext 2018上公开亮相。Colossus是一家位于比利时的跨国创业公司，他们的工程团队开发了一款大型3D打印机。例如，它采用熔融颗粒制造（FGF）系统，使其能够从大量的再循环和非再循环材料（如rPP和rPLA）中进行打印。它可以打印这么多材料的原因之一是挤出机可以达到400°C！但真正将这台机器与其他机器区分开的原因是它的打印速度为15千克/小时，它可以直接冲入小型工厂。打印头内置有除湿器，可提高质量控制，床身采用液体加热，可实现最佳的热量分配。Colossus的打印尺寸约为3×1.5米，可以打印家具和建筑模块。而且从一开始就是按照可移动设计的。

△Colossus的3D打印机跟集装箱一样

Colossus在与三菱的合作中测试了10种不同的材料化合物，而Colossus是第一台使用再生PET和PP型材的大尺寸打印机。Colossus还和One Project创建了一个公司联盟，可以处理从客户处收集的塑料废物，并以高质量的颗粒形式将其返回给客户进行打印。每台Colossus FGF 3D打印机都将根据客户的需求进行定制，无论是不同的地板和照明选项，还是将液体加热床换成电动床，安装空调或添加额外的冷却喷嘴。他们甚至会把它放在设计师的容器中并调整窗口大小。所有Colossus打印机均可配置为静态或可移动使用。未来版本将提供多材料打印和高达25公斤/小时的输出。

3d-figo颗粒料FFD技术3D打印机，支持陶瓷、金属

2019年11月19日，全球规模最大的3D打印专业展会Formnext在德国法兰克福举行，全球超800家3D打印上下游的厂商参展。南极熊在展会上看到一家德国做桌面级颗粒料金属3D打印机厂商3d-figo GmbH，这家公司展出了一项独具特色的设备和技术——Fused Feedstock Depositioning Procedure(FFD)技术。

这是一种从粉末注射成型（PIM）到3D打印的简便方法，使用MIM和CIM金属和陶瓷注射成型颗粒，进行混合堆叠3D打印成型，然后拿去烧结，最后得到固体金属或陶瓷零件。其优点非常明显：使用市场上本来就被广泛使用的材料，进行3D打印成型。这些材料已经在金属和陶瓷零件的生产中已经应用了很长时间，
已使用的材料/原料包括：
陶瓷类—Al2O3，ZrO2，Si3N4
金属类——100Cr6S，不锈钢，钛