增材制造 (AM) 正在改变全球生产，尤其是在航空航天和国防行业，大幅面 3D 打印机在这些行业生产工具、夹具、模型和模具。但是，虽然 AM 已经存在了 30 多年，但可用技术的成本、速度和尺寸一直是可寻址应用的限制因素。由于颗粒原料种类繁多且成本低廉、高吞吐量和大幅面工业 3D，直接颗粒进料 3D 打印和混合增材减材方法的新解决方案使增材制造成本低廉且速度足以在整个航空航天工作流程中实施- 打印系统。
热塑性塑料颗粒是一种常见的聚合物形式，用于模塑应用，以及制造 3D 打印线材，这些线材缠绕在一起用于挤出打印。使用直接通过 3D 打印机上的挤出机进料的颗粒，与传统长丝原料相比，该原料可将材料成本降低多达 10 倍秒。除了时间和成本优势之外，可用于直接颗粒挤出的聚合物的多样性也是一个显着优势。使用颗粒，可以选择或配制具有特定所需特性的正确材料来生产工业零件。
要实现高生产利用率，成本、零件性能和速度是关键。可以通过多种方式降低每个零件的成本。除了使用更少的原材料外，AM 还可以通过简化流程和实现熄灯制造来降低劳动力成本。通过选择可靠的多功能系统，较低的资本支出进一步降低了零件成本。在性能方面，颗粒挤出 AM 与多种材料组合兼容，包括填充有 20%、30% 甚至 50% 碳纤维或玻璃纤维增强材料的高填充材料。与典型的聚合物 3D 打印部件相比，这使得颗粒挤出部件更耐用且不易翘曲。提高零件性能是还可以通过大构建体积实现，减少了将部件粘合或焊接在一起的需要，这会产生连接和完整性问题。
双颗粒挤出系统以及混合颗粒和长丝挤出系统使打印具有一次打印上的两种材料，例如用于水溶性支撑结构或刚性到柔性的特征。使用增材制造和 CNC 加工系统的混合制造提供了独特的解决方案。虽然制造商可能熟悉大块材料的加工，但这个过程有其自身的劳动力和材料成本以及材料浪费。相比之下，通过颗粒挤出快速打印出近净形状，然后在打印期间或打印后铣削零件，无需从机器上拆下零件即可实现光滑、准确的表面光洁度。在一个班次中，即可获得随时可用的工具或零件，并且浪费的芯片更少。
3D Systems 的 Titan 打印机上的颗粒挤出已在各种应用中得到证明航空航天和国防工业中的 ations。例如，eVTOL 飞机制造商 Beta Technologies 利用其 Titan 机器上的大构建体积和高吞吐量颗粒挤出系统来打印内部机舱结构和布线选项的全尺寸模型。使用碳纤维 ABS 颗粒，一个 8 英尺高 [2.44 米] 的原型在八小时内打印出来，使用了大约 100 美元的原材料，与外包长丝打印部件相比，为公司节省了数千美元。另一个应用是为美国空军重建长期废弃的金属板成型模具，该应用已通过使用 Titan 的集成印刷和机加工操作以及定制的低成本颗粒材料来实现所需的抗压强度得到证明。
颗粒挤出和混合方法结合了速度、低材料成本和大量构建体积的聚合物选择，使 A&D 的 AM 民主化，使用户能够在整个工作流程中应用 AM。
