增材制造工藝已脫離原型利基，正逐步在工業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)一席之地。在生產(chǎn)大批量、具有高質(zhì)量要求的塑料制品時(shí)，注塑成型是首選，而增材制造則特別適用于單件高效生產(chǎn)以及小批量生產(chǎn)。同時(shí)，從汽車和消費(fèi)到醫(yī)學(xué)技術(shù)等各種行業(yè)都能利用這一技術(shù)。此外，各種功能部件都能通過小塑料液滴一層一層地構(gòu)建出來。作為驅(qū)動(dòng)力，壓電陶瓷促動(dòng)器在生產(chǎn)小液滴的過程中起著十分重要的作用。

應(yīng)用領(lǐng)域

醫(yī)用植入

適應(yīng)個(gè)體的移植和矯直，也是增材制造的重要應(yīng)用領(lǐng)域。

運(yùn)用增材制造技術(shù)制造的醫(yī)用植入物(© ARBURG)

功能部件

由于其力學(xué)性質(zhì)，這種材料還適用于汽車工業(yè)和航空航天類應(yīng)用。

運(yùn)用增材制造技術(shù)制造的機(jī)械部件(© ARBURG)

機(jī)械部件

由生物基聚酰胺制成的活動(dòng)彈性功能部件是通過采用增材制造技術(shù)一步制造完成的。

運(yùn)用增材制造技術(shù)制造的滑輪(©ARBURG)

Martin Neff - ARBURG（阿博格）銷售與塑料無模成形技術(shù)部門經(jīng)理

對(duì)于液滴的生成，我們決定采用壓電陶瓷促動(dòng)器來記錄噴嘴調(diào)節(jié)片的時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)物料卸料所必需的高動(dòng)態(tài)和精度。

工作原理

增材制造的核心工藝過程是在卸料單元的噴嘴處生成液滴。壓電陶瓷促動(dòng)器將電能直接轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，并實(shí)現(xiàn)具有亞納米級(jí)分辨率的運(yùn)動(dòng)。它們可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)達(dá)約1毫米的行程以及頻率高達(dá)幾千赫茲的高動(dòng)態(tài)。Freeformer卸料單元目前的工作頻率為60至200赫茲之間。

1. 基本要求：認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)顆粒

2. 通過螺桿進(jìn)行物料處理，方法同注塑成型

3. 螺桿與噴嘴尖頭之間的儲(chǔ)料槽處于壓力之下

4. 壓電陶瓷促動(dòng)器記錄噴口調(diào)節(jié)片的時(shí)間

5. 噴口調(diào)節(jié)片

6. 單滴液滴在噴嘴尖頭處卸料

7. 部件支架在X和Y向上移動(dòng)部件，并逐步往下向Z向移動(dòng)

壓電陶瓷促動(dòng)器的特點(diǎn)

除了精度和動(dòng)態(tài)之外，用于在APF工藝中記錄噴嘴調(diào)節(jié)片時(shí)間的PICMA促動(dòng)器還具有許多其他特征，這些特征使其特別適用于工業(yè)增材制造。根據(jù)客戶規(guī)格設(shè)計(jì)的促動(dòng)器具有長(zhǎng)達(dá)90微米的行程和亞納米級(jí)的分辨率，可加載高達(dá)3000牛的壓力，而微秒級(jí)的響應(yīng)時(shí)間使其異?？焖?。類似尺寸下，沒有其它任何一種閥門技術(shù)能提供如此快的響應(yīng)時(shí)間。

此外，PICMA促動(dòng)器具有全瓷絕緣，因而其性能和使用壽命都優(yōu)于傳統(tǒng)聚合物涂層促動(dòng)器。陶瓷絕緣層可保護(hù)整體式壓電陶瓷塊，以防濕氣和漏電流增大造成的故障，因而可在極端環(huán)境條件下實(shí)現(xiàn)高運(yùn)動(dòng)周期。整體式結(jié)構(gòu)還能產(chǎn)生高諧振頻率，使得該類促動(dòng)器特別適用于高動(dòng)態(tài)應(yīng)用。

PICMA促動(dòng)器的亮點(diǎn)

• 精度

• 動(dòng)態(tài)

• 頻率

• 長(zhǎng)使用壽命

• 推力

• 可靠性