大体积塑料元件的添加剂制造是一项耗时的工作。夫琅和费机床与成形技术研究所的研究人员现在已经开发出了螺旋挤压增材制造(SEAM)，这是一种比传统3D打印快8倍的系统和过程。
在贸易展上，用熔化的塑料一层一层地制造小纪念品的三维打印机经常被使用。制作一个口袋大小的纪念品可能需要一个小时。这一过程对于大规模生产零部件来说太慢了，比如汽车行业。位于开姆尼茨的夫琅和费机床与成型技术研究所的一个系统现在将3D打印提升到了一个新的水平:该系统的高速技术只需要18分钟就可以生产出30厘米高的塑料部件。Fraunhofer IWU的一组研究人员开发了这种技术，用于大容量弹性塑料部件的添加剂制造。工具制造商以及汽车和航空航天行业受益于创新的3D打印机，实现了8倍的过程速度。这款打印机使用了由开姆尼茨研究所开发的SEAM(螺旋挤压增材制造的缩写)工艺。
SEAM是如何实现这些高进程速度的?
Fraunhofer IWU的科学家Martin Kausch博士说:“通过将机床技术与3D打印相结合。”为了处理这种塑料，研究人员使用了一种特殊设计的装置，它可以熔化原材料，并以很高的产量将其喷射出来。该装置安装在一个施工平台的上方，该施工平台可以利用机床的运动系统在六轴上旋转。“到目前为止，这种组合是独一无二的，”考许博士说。将热塑料分层沉积在施工平台上。机器的运动系统确保施工面板在喷嘴下滑动，从而产生先前编程的组件形状。工作台可以以每秒1米的速度在X轴，Y轴和z轴上移动，也可以倾斜45度。“这使得我们的打印速度比传统工艺快8倍，极大地减少了塑料组件的生产时间。”
每小时，多达7公斤的塑料被压入直径为1毫米的热喷嘴。类似的3D打印工艺，如熔融沉积建模(FDM)或熔融灯丝建模(FLM)，通常每小时只能获得50克塑料。SEAM的一个独特之处在于，它不用昂贵的FLM长丝，而是将自由流动、成本效益高的标准塑料颗粒加工成有弹性、纤维增强的几米大小的组件。这种方法使材料成本降低到原来的百分之两百。
SEAM允许研究人员在不支持结构的情况下实现复杂的几何图形。值得注意的是，新系统甚至可以在现有的注塑成型组件上打印。Kausch说:“由于我们的施工平台可以旋转，我们可以在弯曲的结构上打印独立移动的z轴。”“在测试中，我们能够处理各种各样的塑料。从热塑性弹性体到碳纤维含量为50%的高性能塑料。这些塑料是与工业特别相关的材料，不能用传统的3D打印机加工。”
这个实验组件是CFRP钣金和3D打印结构的混合- SEAM首次使在注射成型组件或钣金上打印成为可能。信贷:Fraunhofer-Gesellschaft
了下:3D打印•增材制造•立体光刻，产品设计
