在大多数人的印象中，FDM　3D打印工艺多是通过沉积熔融材料（通常以塑料丝的形式）进行层层制造，这确实是一种经典的打印模式。然而，最近，一种同样基于FDM原理的新方法正在崭露头角，它将打印的原材料从线材转向使用塑料颗粒或其他颗粒状原料，这就是颗粒3D打印。

颗粒3D打印是一种新的3D打印方法，通过使用颗粒形式的材料来逐层制造零件。越来越多的公司正在开发使用这种类型材料的机器，甚至是那些标准的3D打印机也可以通过改造，实现与颗粒材料兼容。

△颗粒允许减少成本和制造时间

那么，爱普生推出的此款颗粒3D打印机的独特之处在哪里呢？

爱普生称，此机器的新颖之处在于使用了独特的扁平螺杆挤出技术，允许3D打印各种颗粒材料。这包括树脂颗粒、金属颗粒和PEEK等高性能热塑性塑料。

△爱普生即将推出的3D打印机将采用独特的扁平螺杆挤出机制，用于颗粒材料。照片来自爱普生。

爱普生进军增材制造领域

众所周知，爱普生是2D打印领域的佼佼者。早在2014年，该公司总裁Minoru Usui就表示要从2D打印市场进入到3D打印市场。但是，他指出，他对当时的3D打印技术并不满意，并且不想尽快推出有缺陷的系统。考虑到产品质量，这一举措至少需要五年时间才能完成。他当时还断言，该公司的首台3D打印机将是大规模和工业化的，使用户能够使用几乎任何材料进行打印。他说：“我们正在开发自己的打印机，我们的目标是改变一切。谈到3D打印，我们希望通过我们的设备可以制造任何东西，目标之一是能够打印任何材料。”2017年，当爱普生宣布进将入该领域的具体计划作为2025年战略的一部分时，爱普生离实现3D打印的梦想更加接近。

△爱普生总裁Minoru Usu。照片来自爱普生。

平头螺杆挤出3D打印

尽管目前未披露过多的细节，但爱普生的新型3D打印机旨在为功能原型和小批量终端产品生产制造“强大而精确”的工业部件。传统工业系统可能需要特殊材料来补充机器功能，而爱普生的机器将能够直接打印各种常见的颗粒。这是因为爱普生采用了一种新颖的材料挤出方法，他们利用扁平螺杆（具有扁平配置的直列螺杆）作为喷嘴，这与爱普生注塑机中的喷嘴非常相似。可以打印金属、聚合物甚至是环保的生物质颗粒。

采用颗粒原料进行打印有两个优势:

●颗粒材料通常比其细丝形式的材料便宜得多，因此该系统有望为制造商节省大量成本。

●颗粒状原料也有助于提高打印速度，因此预计交货时间也会加快。

此外，打印机可以通过调节打印头内的压力和阀门的开关以及进料速度严格控制挤出材料的体积。爱普生开发了一种特殊的温控系统控制打印部件表面的温度，从而提高打印强度。

该公司写道：“这款3D打印机的设计目的是使用常用材料制造坚固、精确的物体，从而促进打印机在最终产品的工业部件生产中的使用。它非常适合大规模定制，因为它可以根据客户的需求生产小批量的零件，质量更高、交货时间更短，而且成本远低于传统制造工艺。”爱普生的现阶段目标是在此挤出技术进行多次改进后将3D打印机商业化。在此期间，该公司还将在内部使用该系统对商业和工业设备的部件进行3D打印。

基于颗粒的挤出利基市场

尽管人们对颗粒3D打印领域远不如传统FFF关注度高，但在材料兼容性、处理速度和材料成本方面，颗粒3D打印有很大优势。2021年年底，总部位于德国的多材料3D打印技术开发商AIM3D宣布推出其最新的颗粒3D打印机。ExAM 510采用公司专有的复合挤压成型 (CEM)工艺，可以同时打印多达三种不同的注塑成型颗粒材料。大约在同一时间，3D打印机OEM厂商WASP也为其大尺寸3D打印系统增加了几款新产品。该公司的3MT HDP和4070 HDP系统旨在以快速、精确、经济高效且最终更可持续的方式处理回收聚合物颗粒。