巴基斯坦3D打印PLA+连续玻璃纤维线材制造方案解析

hthcom改哪了:

　　看到这篇来自巴基斯坦空间技术研究所的关于FDM制丝方法最新研究，现在3D打印制丝企业和工作室慢慢的变多，我们觉得有必要和大家伙儿一起来分享一下。

　　AM易道对于该文章的许多表述已脱离原文章的原始技术表述，有大量原创和解读创作成分，如有必要了解更多硬核技术内容，请自行阅读原文。

　　、dual extrusion（双喷头）和direct extrusion（直接挤出）。分离进料是纤维和聚合物通过不同通道进入喷嘴，听起来简单，但实际问题包含了纤维在喷嘴处容易断裂、错位，纤维体积分数难以控制，界面粘接也不理想。

　　双喷头方案用一个喷头挤出聚合物，另一个放置纤维，但路径定义和双喷头同步难度较高。设备复杂度和成本都不低。

　　相比之下，本文提到的直接挤出虽然需要预先制造复合线材，但一旦线材制备好，打印过程就和普通FDM完全一样了。

　　分别给出了系统示意图和实际制造的设备照片，四个子系统在一个平台上有序布局。

　　研究团队设计的生产设备包含四个协同工作的系统，每个都有明确的技术指标。

　　展示了基础材料：黑色PLA线mm）和米黄色连续玻璃纤维（直径0.2mm）。

　　关键设计在从动齿轮上：三个孔位距离中心14mm，相互间隔120度，专门用来引导1.75mm PLA线材的缠绕路径。

　　在传统分离进料方案中，纤维和聚合物在喷嘴内汇合时常常会出现纤维偏移到一侧的情况。

　　不少失败案例主要是因为速度不匹配导致纤维张力过大断裂，或者张力不足造成松散。

　　165°C的工作时候的温度是经过优化的：既能充分熔融PLA实现良好的纤维浸润，又不可能会引起热分解。

　　这个压缩比确保复合材料充分固化成型，同时保持与标准FDM线材一致的直径规格。

　　12V拉线电机与挤出电机同步运行，转速5-10 rpm。冷却风扇距离喷嘴约100mm，风速1.5-2 m/s，环境和温度23-25°C。

　　7mm的冷却距离是关键参数之一。太短会导致PLA未充分固化就收卷变形，太长会增添设备占地。

　　展示了最终产品：直径1.75±0.05mm的黑色复合线材，表面十分光滑均匀。

　　的应力-应变曲线对比很有说服力：纯PLA显示典型的韧性行为：拉伸强度58-63 MPa，延伸率3-5%，断裂前有明显的塑性变形平台。

　　连续玻璃纤维展现出超高强度：3451-3617 MPa的拉伸强度，但完全脆性断裂。

　　这个数值看起来不高，但要考虑到0.2mm纤维直径的限制。如果用更大直径的纤维束或多根纤维，纤维体积分数还有提升空间。

　　的TGA分析显示复合材料在291°C之前基本上没有质量损失，说明热稳定性良好。

　　的DSC结果为复合材料的玻璃化转变温度（54.7°C）和熔融温度（152.1°C）与纯PLA相近，加工性能基本不受影响。

　　这对设备兼容性很重要，用户不需要过多调整现有的打印参数就能用这种复合线材。

　　这套设备原理上能处理不同的纤维类型（碳纤维、芳纶等）和基体材料（PETG、ABS等）组合。对材料厂商来说，这在某种程度上预示着可以开发系列化产品线。

　　要获得更高性能，需要更大直径的纤维束或多纤维集成方案，但这会增加工艺复杂度。

　　另外，虽然拉伸性能提升明显，但这种单向纤维增强在其他方向的性能提升有限。

　　AM易道认为，相比那些需要专用设备的连续纤维打印方案，预制复合线材的路线更符合市场逻辑。

　　设备厂商专注设备优化，材料厂商专注材料开发，用户专注应用创新，各司其职效率更高。

　　从成本角度看，虽然复合线材肯定比纯PLA贵，但如果能避免购买昂贵的专用设备，总体经济性可能更好。

　　碳纤维-PLA、玻纤-PETG、芳纶-PA等不同组合，满足多种应用需求。对于国内的3D打印材料厂商，这确实是个值得尝试的方案。

　　AM易道编辑，5年以上3D打印行业经验，不限专业领域。期待与有深度思考能力、文字能力和创作兴趣的小伙伴合作，共同打造优秀品质的内容。有意者请加yihanzhong详聊。

　　添加amyidao加入读者交流群（备注加群），获取原始信源链接或不便发表内容，并与AM易道同频读者一同探讨3D打印的一切，AM易道建议也读者星标公众号，以便第一时间收到AM易道更新。

　　AM易道图片视频来自于网络，仅作为辅助阅读之用途，无商业目的。版权属于原本的作者所有，如有任何侵犯权利的行为，请权利人及时联系，我们将在第一时间删除。本文图片版权归版权方所有，AM易道水印为自动添加，辅助阅读，不代表对该图片拥有版权，如需使用图片，请自行咨询版权相关方。AM易道文章不构成任何投资建议，AM易道不对因使用本文信息而导致的任何直接或间接损失承担责任。

　　黄仁勋回应AMD送股OpenAI：很高明的交易，OpenAI没钱给我付账

　　“中国一粒都没买”！大豆滞销，特朗普满世界找买家，美协会急了：赶紧和中国谈

　　为3D打印以及人工智能从业者提供有价值的信息。（行业分析，科技树展望，竞争策略，内幕消息）

　　2025TGA无畏契约ANTGAMER全国挑战赛 联盟赛道密码电竞[NRG]夺魁