Q.BIG 3D推出可变熔融颗粒制造(VFGF)技术，实现大型部件的经济高效制造

2024年11月13日，南极熊获悉，，总部位于阿伦的大幅面 3D 打印机制造商Q.BIG 3D将在Formnext 2024展会上上推出可变熔融颗粒制造 (VFGF) 技术，为具有增强表面质量的大规模挤压 3D 打印提供经济高效、高速的解决方案。

这项新工艺专为大型部件而开发，采用市售塑料颗粒，不再使用传统 3D 打印中常用的昂贵细丝。作为Q.BIG 3D 的 QUEEN1 系统的核心功能，VFGF 技术允许无模具制造大型部件，从而降低生产成本并显著缩短交货时间。

QUEEN1 系统的设计构建体积约为 1,700 毫米 x 1,000 毫米 x 1,000 毫米，支持汽车、航空航天和重型设备制造等领域的一系列大规模生产需求。

Q.BIG 3D 总经理 DennisHerrmann 表示：“我们正在创造未来。使用 VFGF 工艺的 3D 材料挤压正在突破可能的界限，并使成本效益和摊销达到全新的水平。我看到大幅面 3D打印在产品开发方面具有巨大的潜力。这也适用于轻量化结构、仿生学和节约资源。然而，最重要的是，VFGF 工艺是工业 4.0 方法的加速器。”

△Q.Big3D 的 Queen 1 3D 打印机。照片来自 Q.Big3D。

先进的喷嘴系统提高效率和精度

VFGF 工艺的主要优势在于适应性强的喷嘴系统，旨在无缝切换涡轮增压和细节模式。喷嘴在 1.5 毫米（用于精细细节）和 3 毫米（用于高速填充）之间交替，在需要的地方实现精度，同时允许在其他部分快速沉积材料。

QUEEN1 系统的运行速度高达 500 毫米/秒，材料吞吐量可在 0.15 至 2.0 千克/小时之间调节，可满足效率和分辨率方面的各种要求。模拟用于指导每个组件的特定打印命令，确保在倾斜表面、悬垂部分和薄壁部分等区域优化材料放置。

VFGF 技术解决了传统基于模具的工艺的局限性，特别是对于大型零件而言，它消除了高昂的工具成本并减少了传统制造中经常出现的大量设置时间。

通过使用每公斤 8 至 15 欧元的热塑性颗粒代替每公斤 90 至 400 欧元的长丝，VFGF工艺具有显著的成本优势。在对比测试中，QUEEN1 系统展示了在相同构建时间内生产量比基于长丝的系统高出 100 倍的能力，为需要高产量的行业提供了一种有竞争力的替代方案。

多样化的行业应用展现VFGF潜力

据 Q.BIG 3D 介绍，VFGF技术已在一系列行业应用中展现出价值。其中一个例子是 31 公斤的大篷车部件，由聚酰胺 GF25 制成，壁厚为 0.4 毫米，符合阻燃要求。汽车部件在 128 小时内生产完成，无需模具成本，凸显了VFGF系统在创建复杂薄壁设计方面的效率。

在另一个案例中，一个重达 4.5 公斤的汽车用精密夹具采用 PLA 和彩色颜料打印而成，满足公差要求 < 0.2 毫米。夹具在 24 小时内完成，将交货时间从七周缩短至两周，展示了 VFGF 系统满足严格精度和效率标准的能力。

在水电领域，Q.BIG 3D 在340 小时内生产出重达 205 公斤的弯头，可承受高压条件。与传统方法相比，VFGF 工艺缩短了 75% 的交货时间，并节省了 50% 的成本，而 PLA 则提供了防漏连接所需的耐用性。

航空航天应用包括直升机驾驶舱，由Murtfeldt Additive Solution使用 QUEEN1 系统打印而成，尺寸为 2,260 毫米 x 1,780 毫米 x 1,705 毫米，重 200 公斤。这种轻质结构得益于涡轮和细节模式的结合，实现了尺寸精确性和资源高效的生产。

△使用QUEEN1 系统创建的 3D 打印直升机驾驶舱。照片来自Q.Big 3D。

Q.BIG 3D 还计划在未来增强VFGF 技术，开发新的喷嘴变体以提高细节水平，特别是对于遵循注塑标准的应用。

可持续性是另一个重点，目前的研究正在进行中，以使采用 VFGF 技术制造的组件可重复使用 5-7 次，符合行业可持续、负责任生产的的目标。

在整个行业中扩展大型挤压解决方案

除了 Q.Big 3D，德国塑料机械OEM KraussMaffei还推出了powerPrint，这是一款大型挤出式 3D 打印机，专为高效生产大幅面、近乎成品的部件而设计。powerPrint 在K 2022 贸易展上首次亮相，结合了高产出能力和快速速度，汽车、包装和模具制造等行业是重点市场。

powerPrint 配备 2 x2.5 x 2 米的构建空间，包括加热真空台、16 区温度控制和能够处理增强热塑性塑料的高性能 printCore 挤出机。KraussMaffei 还提供按需打印服务，已用于成型工具和砂型铸造模具等应用。

2020 年，TitanRobotics在Formnext Connect上推出了最大的颗粒挤出 3D 打印系统Atlas 3.6 ，构建体积为 50 英寸 x 50 英寸 x 72 英寸，可打印高达 6 英尺的部件。

Atlas 3.6 兼容各种挤出配置，包括双颗粒和混合颗粒 + 长丝，支持 CF-PEI 和GF-PEKK 等高性能材料。打印机专为工业需求而设计，可保持精度，具有 80°C 加热室，并用于航空航天、国防和消费电器领域。