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美研究员申请新注塑印刷工艺专利

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基于挤出式3D打印或FFF，是增材制造中最广泛使用的子技术。FFF印刷组建不受减法或成形技术的集合限制，但是它们往往缺乏机械强度、特征分辨率，不适合进行高吞吐量发展。相比之下，注模成型虽然限于模具的形状，但是可以显著提高体积，从而拥有无与伦比的机械性能。美国马萨诸塞州洛厄尔大学开发了一种将FFF 3D打印和注塑成型结合在一起的混合制造方法，并申请了这项注塑印刷技术的专利。

注塑打印过程横截面图示

这种注塑印刷实际上是在FFF印刷制造的中空外壳内，使用相同的喷嘴将聚合物在注射到腔体中实现填充。新技术利用了hotend改变温度的能力，用较低的温度打印外壳、用较高的温度注入填充物。这样填充方法的优势在于能够让热塑性塑料更接近于完全液态，从而增加刘旭，成为更适合的填充剂。

FFF部件（左）和注塑件（右）失效面对比

为了测试新技术的性能，研究人员印刷并填充了由ABS制成的式样产品。随后，团队将诚品与一组在几何方面完全相同的3D打印副本进行了比较。由于新技术拥有较高的密度的各向同性，注射部件的平均刚度、强度和破坏应变分别提高了21%、47%和35%。并且，使用新的注塑打印技术的速度比标准FFF打印快3.2倍左右，因此在效率方面有了较大的提升。

FFF印刷的冲击式样（左）和注塑印刷的冲击式样（右）的失效面

研究人员认为，新的注塑印刷技术工艺作为两种技术之间的中间地带，具有巨大的应用潜力。使用注塑成型技术的3D打印，能够生产更坚固、功能更强大的零件，在工业零件制造、医疗产品生产等方面具有较大的应用潜力。

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文章来源：《北京印刷学院学报》网址: http://www.bjysxyxb.cn/zonghexinwen/2020/0904/406.html