增材制造工藝已脫離原型利基，正逐步在工業(yè)生產中占據一席之地。在生產大批量、具有高質量要求的塑料制品時，注塑成型是首選，而增材制造則特別適用于單件高效生產以及小批量生產。同時，從汽車和消費到醫(yī)學技術等各種行業(yè)都能利用這一技術。此外，各種功能部件都能通過小塑料液滴一層一層地構建出來。作為驅動力，壓電陶瓷促動器在生產小液滴的過程中起著十分重要的作用。

應用領域

醫(yī)用植入

適應個體的移植和矯直，也是增材制造的重要應用領域。

運用增材制造技術制造的醫(yī)用植入物(© ARBURG)

功能部件

由于其力學性質，這種材料還適用于汽車工業(yè)和航空航天類應用。

運用增材制造技術制造的機械部件(© ARBURG)

機械部件

由生物基聚酰胺制成的活動彈性功能部件是通過采用增材制造技術一步制造完成的。

運用增材制造技術制造的滑輪(©ARBURG)

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

對于液滴的生成，我們決定采用壓電陶瓷促動器來記錄噴嘴調節(jié)片的時間，從而實現(xiàn)物料卸料所必需的高動態(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。壓電陶瓷促動器將電能直接轉化成機械能，并實現(xiàn)具有亞納米級分辨率的運動。它們可實現(xiàn)長達約1毫米的行程以及頻率高達幾千赫茲的高動態(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：認證標準顆粒

2. 通過螺桿進行物料處理，方法同注塑成型

3. 螺桿與噴嘴尖頭之間的儲料槽處于壓力之下

4. 壓電陶瓷促動器記錄噴口調節(jié)片的時間

5. 噴口調節(jié)片

6. 單滴液滴在噴嘴尖頭處卸料

7. 部件支架在X和Y向上移動部件，并逐步往下向Z向移動

壓電陶瓷促動器的特點

除了精度和動態(tài)之外，用于在APF工藝中記錄噴嘴調節(jié)片時間的PICMA促動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。根據客戶規(guī)格設計的促動器具有長達90微米的行程和亞納米級的分辨率，可加載高達3000牛的壓力，而微秒級的響應時間使其異?？焖?。類似尺寸下，沒有其它任何一種閥門技術能提供如此快的響應時間。

此外，PICMA促動器具有全瓷絕緣，因而其性能和使用壽命都優(yōu)于傳統(tǒng)聚合物涂層促動器。陶瓷絕緣層可保護整體式壓電陶瓷塊，以防濕氣和漏電流增大造成的故障，因而可在極端環(huán)境條件下實現(xiàn)高運動周期。整體式結構還能產生高諧振頻率，使得該類促動器特別適用于高動態(tài)應用。

PICMA促動器的亮點

• 精度

• 動態(tài)

• 頻率

• 長使用壽命

• 推力

• 可靠性