Q.BIG 3D推出可變?nèi)廴陬w粒制造(VFGF)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)大型部件的經(jīng)濟(jì)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(jī)制造商Q.BIG 3D將在Formnext 2024展會(huì)上上推出可變?nèi)廴陬w粒制造 (VFGF) 技術(shù)，為具有增強(qiáng)表面質(zhì)量的大規(guī)模擠壓 3D 打印提供經(jīng)濟(jì)高效、高速的解決方案。

這項(xiàng)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(xì)絲。作為Q.BIG 3D 的 QUEEN1 系統(tǒng)的核心功能，VFGF 技術(shù)允許無(wú)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(shí)間。

QUEEN1 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(lái)。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(dá)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(xué)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(jī)。照片來(lái)自 Q.Big3D。

先進(jìn)的噴嘴系統(tǒng)提高效率和精度

VFGF 工藝的主要優(yōu)勢(shì)在于適應(yīng)性強(qiáng)的噴嘴系統(tǒng)，旨在無(wú)縫切換渦輪增壓和細(xì)節(jié)模式。噴嘴在 1.5 毫米（用于精細(xì)細(xì)節(jié)）和 3 毫米（用于高速填充）之間交替，在需要的地方實(shí)現(xiàn)精度，同時(shí)允許在其他部分快速沉積材料。

QUEEN1 系統(tǒng)的運(yùn)行速度高達(dá) 500 毫米/秒，材料吞吐量可在 0.15 至 2.0 千克/小時(shí)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(dǎo)每個(gè)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(duì)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(shí)間。

通過(guò)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(zhǎng)絲，VFGF工藝具有顯著的成本優(yōu)勢(shì)。在對(duì)比測(cè)試中，QUEEN1 系統(tǒng)展示了在相同構(gòu)建時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)量比基于長(zhǎng)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(jìng)爭(zhēng)力的替代方案。

多樣化的行業(yè)應(yīng)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(yīng)用中展現(xiàn)出價(jià)值。其中一個(gè)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(shí)內(nèi)生產(chǎn)完成，無(wú)需模具成本，凸顯了VFGF系統(tǒng)在創(chuàng)建復(fù)雜薄壁設(shè)計(jì)方面的效率。

在另一個(gè)案例中，一個(gè)重達(dá) 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(shí)內(nèi)完成，將交貨時(shí)間從七周縮短至兩周，展示了 VFGF 系統(tǒng)滿足嚴(yán)格精度和效率標(biāo)準(zhǔn)的能力。

在水電領(lǐng)域，Q.BIG 3D 在340 小時(shí)內(nèi)生產(chǎn)出重達(dá) 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(shí)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(yīng)用包括直升機(jī)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(xì)節(jié)模式的結(jié)合，實(shí)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(jī)駕駛艙。照片來(lái)自Q.Big 3D。

Q.BIG 3D 還計(jì)劃在未來(lái)增強(qiáng)VFGF 技術(shù)，開發(fā)新的噴嘴變體以提高細(xì)節(jié)水平，特別是對(duì)于遵循注塑標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用。

可持續(xù)性是另一個(gè)重點(diǎn)，目前的研究正在進(jìn)行中，以使采用 VFGF 技術(shù)制造的組件可重復(fù)使用 5-7 次，符合行業(yè)可持續(xù)、負(fù)責(zé)任生產(chǎn)的的目標(biāo)。

在整個(gè)行業(yè)中擴(kuò)展大型擠壓解決方案

除了 Q.Big 3D，德國(guó)塑料機(jī)械OEM KraussMaffei還推出了powerPrint，這是一款大型擠出式 3D 打印機(jī)，專為高效生產(chǎn)大幅面、近乎成品的部件而設(shè)計(jì)。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(diǎn)市場(chǎng)。

powerPrint 配備 2 x2.5 x 2 米的構(gòu)建空間，包括加熱真空臺(tái)、16 區(qū)溫度控制和能夠處理增強(qiáng)熱塑性塑料的高性能 printCore 擠出機(jī)。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(yīng)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(dá) 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(zhǎng)絲，支持 CF-PEI 和GF-PEKK 等高性能材料。打印機(jī)專為工業(yè)需求而設(shè)計(jì)，可保持精度，具有 80°C 加熱室，并用于航空航天、國(guó)防和消費(fèi)電器領(lǐng)域。