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【行业资讯】熔融颗粒成型(FGF)让增材制造走进 “大” 时代

【行业资讯】熔融颗粒成型(FGF)让增材制造走进 “大” 时代 沈阳特种加工
2025-11-28
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导读:熔融颗粒成型(FGF)是大幅面增材制造核心技术,以高分子颗粒为原料,经高温熔融挤出逐层堆积成型,突破传统 FDM 长丝尺寸限制,适配米级构件生产。兼具材料多样性的优势,可应用于航空航天轻量化构件、汽车



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导读


在增材制造从 “小众原型” 迈向 “工业量产” 的浪潮中,FGF(熔融颗粒成型)技术以其独特的颗粒进料模式,成为大幅面制造领域的破局者。不同于传统 FDM 依赖长丝的局限,FGF 直接采用高分子颗粒原料,既降低 30%-50% 材料成本,又突破米级构件成型瓶颈,完美适配航空航天、汽车、建筑等行业的大型化需求。


FGF(熔融颗粒成型)技术材料兼容覆盖 20 余种工程塑料及复合材料、设备革新实现 ±0.05mm 高精度与米级成型,通过新能源汽车电池箱体模具(降本 50%)、PEEK 骨科植入物(骨 整合提速 30%)等案例,实现“大幅面、高效率、绿色化” 三大核心优势。

 

一、FGF 增材制造的核心定义与技术本质

(一)技术定位与基本原理

FGF 增材制造,即 Fused Granule Fabrication,中文名为熔融颗粒成型,是基于颗粒物料熔融挤出的一种增材制造技术,在大幅面增材制造(LFAM)领域占据核心分支地位。


其技术原理是把高分子颗粒原料,像 ABSPCPEEK 等,在高温打印头里进行熔融,接着经喷嘴挤出,按照一层一层的方式堆积,依照三维模型最终完成实体构建。和传统 FDM 技术依靠长丝进料不一样,FGF 直接采用颗粒原料,这样就突破了长丝制造在尺寸上的限制,特别适合米级以上大型构件的高效生产。打个比方,传统 FDM 技术就像是用细细的面条来搭建物体,而 FGF 技术则像是用颗粒饱满的米粒,能够更快速、更自由地搭建大型结构。


(二)技术演进与行业定位

FGF 技术的起源与发展和突破传统增材制造设备尺寸瓶颈的需求紧密相关。随着航空航天、汽车制造等领域对大型轻量化构件的需求日益增长,FGF 技术从实验室研究逐渐走向工业化实际应用。


在航空航天领域,飞机的大型机翼部件、火箭的燃料箱等,对材料的强度、重量以及复杂结构的制造都有着严苛要求;汽车制造中,大型模具、定制化的车身部件等也需要高效的制造技术。FGF 技术凭借其在材料多样性和生产效率上的核心优势,成为当前聚合物基大幅面增材制造的主流技术路径之一,和 SLA(立体光固化成型)、SLM(选择性激光熔化成型)等技术相互补充,覆盖了从产品原型制作到批量生产的整个流程。比如在制造飞机发动机的复杂零部件时,SLA 技术可能更擅长制造高精度的小型部件,而 FGF 技术则可以高效地制造大型的聚合物基结构件,两者结合,就能实现整个发动机部件的快速、高质量制造。



二、FGF 增材制造的关键技术特征

(一)材料与设备的双重革新

FGF 增材制造之所以能够在众多增材制造技术中脱颖而出,很大程度上得益于其在材料和设备方面的创新性突破。


在材料方面,FGF支持广泛的颗粒原料体系。它不仅能够使用工程塑料,像耐高温的PEI(聚醚酰亚胺),这种材料在航空航天领域有着重要应用,能够承受极端温度环境;还有高强度的PPSU(聚苯砜),常用于制造需要承受较大压力和磨损的机械部件。此外,FGF还支持复合材料,如碳纤维/玻璃纤维增强颗粒。碳纤维增强颗粒可以显著提高打印制品的强度和刚度,同时减轻重量,这在汽车轻量化设计中具有重要意义,能够有效降低能耗,提高续航里程;玻璃纤维增强颗粒则能提升制品的尺寸稳定性和耐化学腐蚀性,常用于户外设施和化工设备的制造。而且,FGF技术还能利用再生材料,这不仅降低了材料成本,较传统长丝降低30%-50%,还符合环保理念,减少了资源浪费和环境污染。由于无需将材料预制成型,材料利用率得到了显著提升,进一步降低了生产成本,提高了生产效率。


设备结构设计上,FGF 也展现出独特的优势。以金石三维 FGF-1800 设备为例,其成型尺寸达 1.8×1.2×1m,这样的大尺寸打印平台为大型构件的制造提供了可能。在航空航天领域,大型飞机的内饰部件、火箭的整流罩等都可以直接在这样的设备上进行打印,减少了拼接工序,提高了构件的整体性和可靠性。高精度螺杆挤出系统的控制精度达到 ±0.05mm,能够精确控制材料的挤出量和挤出速度,保证了打印的精度和质量。智能温控模块则实时监测和调节打印过程中的温度,解决了大型构件打印中的层间结合力不足、翘曲变形等难题。在打印大型模具时,由于模具尺寸大,传统打印方法容易出现层间结合不紧密,导致模具在使用过程中出现开裂等问题,而 FGF 设备的智能温控模块能够确保每层材料在合适的温度下固化,增强了层间结合力,提高了模具的质量和使用寿命。


(二)工艺优势对比传统制造

FGF 增材制造与传统制造工艺相比,在多个关键维度上呈现出显著的优势,这些优势使得 FGF 在现代制造业中逐渐崭露头角。


在成型尺寸方面,FGF 增材制造能够实现米级(1 - 10m³)的大型构件制造,而传统制造方式往往受模具或机床的限制,在制造大型构件时面临诸多挑战。例如,传统的注塑成型工艺,模具的制造难度和成本会随着尺寸的增大而急剧增加,而且大型模具的加工精度也难以保证;数控加工机床的工作台尺寸有限,对于超过工作台尺寸的构件,需要进行多次装夹和拼接加工,这不仅增加了加工难度,还容易引入误差。相比之下,FGF 技术不受这些限制,可以自由地制造大型结构,为大型产品的设计和制造提供了更大的空间。


材料利用率是衡量制造工艺效率的重要指标。FGF 增材制造的材料利用率可达 95% 以上,这是因为它采用逐层堆积的方式,几乎所有的材料都能被用于构建产品,只有极少量的支撑材料在后期可以去除。而传统制造工艺,如铸造,由于需要制作模具,在铸造过程中会产生浇口、冒口等废料,材料利用率通常在 60% - 70%;机械加工则需要对原材料进行切削加工,大量的材料被切削掉成为废料,材料利用率一般在 80% - 85%FGF 技术的高材料利用率,不仅节约了资源,还降低了生产成本,符合可持续发展的理念。


在设计自由度上,FGF 增材制造支持中空 轻量化设计。通过优化内部结构,如采用晶格结构、蜂窝结构等,可以在保证产品强度的前提下,大幅减轻产品重量。这种设计方式在航空航天、汽车等领域具有重要应用价值,能够有效提高产品的性能和能源效率。而传统制造工艺依赖模具拆分,设计受到模具结构和加工工艺的限制,难以实现复杂的内部结构设计。例如,传统的金属铸造工艺,为了便于脱模,产品的结构往往比较简单,内部难以设计复杂的减重结构;注塑成型也受到模具分型面和脱模方向的限制,对于一些具有特殊形状和内部结构的产品,制造难度较大。


从生产成本和生产规模来看,FGF 增材制造在小批量生产时优势明显,成本可降低 40% 以上。这是因为它无需制作昂贵的模具,减少了模具开发和维护的成本,而且生产准备时间短,可以快速响应市场需求。而传统制造工艺适合大规模量产,在小批量生产时,由于模具成本分摊到每个产品上,导致成本较高。此外,传统制造工艺在制造微型零件时,由于精度和加工难度的限制,成本也相对较高;而 FGF 增材制造在微型零件制造方面,虽然不是其主要优势,但也能够通过优化工艺参数和设备精度,实现一定精度的微型零件制造。



三、FGF 增材制造的四大核心优势

(一)大幅面制造能力,重塑工业构件生产范式

FGF 增材制造技术以其卓越的大幅面制造能力,在众多工业领域掀起了一场生产范式的变革。在航空航天领域,大型整流罩的制造一直是一项极具挑战性的任务。传统制造工艺往往需要将多个零部件进行拼接,这不仅增加了制造的复杂性,还容易引入拼接误差,影响产品的整体性能和安全性。而 FGF 技术则能够实现单体制造成型,为航空航天整流罩的制造提供了全新的解决方案。通过 FGF 技术,制造商可以直接打印出尺寸达数米的完整整流罩,避免了繁琐的拼接工序,大大提高了产品的精度和可靠性。


在汽车制造领域,FGF 技术同样展现出了巨大的优势。汽车覆盖件模具的制造对于汽车的生产效率和质量有着至关重要的影响。传统的模具制造工艺通常采用 CNC 加工,这种方法不仅生产周期长,而且成本高昂。某新能源汽车企业采用 FGF 技术打印汽车电池箱体模具,尺寸达 1.5×0.8m,生产周期较 CNC 加工缩短了 60%,成本降低了 50%。这一案例充分展示了 FGF 技术在大幅面模具制造方面的高效性和经济性,为汽车制造企业带来了显著的经济效益和竞争优势。


在建筑装饰领域,FGF 技术的大幅面制造能力也为设计师们提供了更大的创作空间。大型建筑装饰构件的制造往往需要高精度和复杂的形状,传统制造方法难以满足这些要求。而 FGF 技术可以轻松实现大型装饰构件的一体化打印,无论是复杂的曲面造型还是精美的图案设计,都能够精准呈现。这使得建筑装饰更加个性化、艺术化,同时也提高了施工效率,降低了成本。


(二)材料多样性支撑全场景应用

FGF 增材制造技术的材料多样性是其能够实现全场景应用的关键因素之一。从普通塑料到高性能工程材料,FGF 技术兼容超过 20 种颗粒原料,这使得它在众多领域都能够发挥重要作用。


在医疗领域,FGF 技术的材料多样性为医疗创新带来了新的机遇。通过 PEEK 颗粒打印骨科植入物支架,是 FGF 技术在医疗领域的一个典型应用。PEEK 材料具有出色的生物相容性和力学强度,能够与人体组织良好结合,同时承受人体运动带来的各种应力。传统的骨科植入物制造方法往往受到材料和工艺的限制,难以满足个性化医疗的需求。而 FGF 技术可以根据患者的具体情况,定制化打印出符合患者骨骼结构和力学需求的植入物支架,提高了治疗效果和患者的生活质量。


在能源领域,FGF 技术同样发挥着重要作用。采用碳纤维增强颗粒制造风力发电机叶片模具,是 FGF 技术在能源领域的一项重要应用。碳纤维增强颗粒具有高强度、低密度的特点,能够在减轻模具重量的同时,提升模具的耐候性和使用寿命。传统的风力发电机叶片模具制造方法通常采用金属或玻璃钢材料,这些材料不仅重量大,而且在长期的风吹日晒下容易出现老化和损坏。而 FGF 技术制造的碳纤维增强颗粒模具,重量减轻了 30%,同时能够更好地适应恶劣的自然环境,提高了风力发电的效率和可靠性。


除了医疗和能源领域,FGF 技术在电子、机械、家居等领域也有着广泛的应用。在电子领域,FGF 技术可以用于制造电子产品的外壳和内部结构件,实现产品的轻量化和个性化设计;在机械领域,FGF 技术可以制造复杂的机械零件和模具,提高生产效率和产品质量;在家居领域,FGF 技术可以打印出各种个性化的家居用品,满足消费者对于美观和实用的需求。



(三)高效生产与绿色制造双重属性

FGF 增材制造技术不仅具备高效生产的能力,还具有绿色制造的属性,这使得它在现代制造业中具有独特的竞争优势。


在生产效率方面,FGF 技术的颗粒原料直接进料方式减少了预处理环节,大大提高了生产效率。传统的增材制造技术通常需要将材料预先制成丝状或粉末状,这个过程不仅耗时耗力,而且增加了成本。而 FGF 技术直接使用颗粒原料,简化了材料的准备过程,使得生产更加便捷高效。配合多喷嘴并行打印技术,如双螺杆挤出系统,FGF 技术的沉积速率可达 45kg/h 以上。这种高效的打印速度使得 FGF 技术能够快速制造大型构件,满足大规模生产的需求。


在绿色制造方面,FGF 技术的废料可破碎回收再利用,材料循环利用率超 90%,这使得它符合全球制造业低碳转型的趋势。传统制造业在生产过程中往往会产生大量的废料,这些废料不仅占用空间,而且对环境造成了严重的污染。而 FGF 技术的废料回收再利用机制,大大减少了废料的产生,降低了对环境的影响。同时,FGF 技术的高效生产能力也意味着在相同的生产任务下,它能够消耗更少的能源,进一步减少了碳排放。例如,在建筑领域,使用 FGF 技术打印建筑构件,可以减少建筑垃圾的产生,同时降低能源消耗,为可持续建筑发展做出贡献。在汽车制造领域,FGF 技术制造的汽车零部件不仅质量可靠,而且在生产过程中更加环保,符合汽车行业对于绿色制造的要求。


(四)设计自由度突破传统制造边界

FGF 增材制造技术的设计自由度是其区别于传统制造技术的重要特征之一,它为设计师和工程师们提供了前所未有的创作空间,使得许多传统制造方法难以实现的设计理念成为现实。


FGF 技术支持复杂内流道、镂空结构、梯度材料分布等设计,这些设计在航空航天、汽车、医疗等领域具有重要的应用价值。在航空航天领域,卫星天线支架的设计需要在保证结构强度的前提下,尽可能减轻重量,以降低发射成本和提高卫星性能。FGF 技术可以通过优化内部结构,设计出具有复杂镂空结构的卫星天线支架,在减轻重量的同时,保证了支架的强度和稳定性。这种设计不仅提高了卫星的性能,还为航空航天领域的轻量化设计提供了新的思路和方法。


在艺术雕塑领域,FGF 技术的设计自由度使得艺术家们能够将自己的创意完美地呈现出来。金石三维采用 FGF - 1800 设备打印的城市景观雕塑,单件尺寸达 2.5m,表面精度达 ±0.2mm,实现了艺术设计与工程制造的无缝衔接。传统的雕塑制作方法往往受到材料和工艺的限制,难以实现复杂的形状和高精度的表面处理。而 FGF 技术可以根据艺术家的设计图纸,精确地打印出各种复杂形状的雕塑,无论是细腻的纹理还是流畅的线条,都能够栩栩如生地展现出来。这不仅丰富了艺术创作的形式和内容,也为城市景观增添了独特的魅力。



四、FGF 增材制造的工业应用全景解析

(一)航空航天:轻量化构件与快速试制

在航空航天领域,FGF 增材制造技术正逐步改变着传统的制造模式,为行业带来了诸多创新与变革。飞机内饰件的制造是 FGF 技术的重要应用场景之一。以空客 A350 XWB 的座椅框架为例,传统的复合材料手糊工艺不仅生产效率低,而且质量稳定性难以保证。而采用 FGF 增材制造技术,不仅能够实现复杂曲面的一次成型,还能显著缩短原型制作周期,较传统工艺缩短了 50%。这使得飞机内饰件的设计更加灵活多样,能够满足不同客户的个性化需求,同时也提高了生产效率,降低了生产成本。


无人机机身的制造也是 FGF 技术的应用热点。无人机作为一种重要的航空装备,对机身的轻量化和结构强度有着严格的要求。FGF 技术可以通过优化内部结构,实现中空或轻量化设计,在保证机身强度的前提下,大幅减轻重量。同时,FGF 技术的快速成型能力,能够快速制造出无人机机身的原型,加快产品的研发和迭代速度,满足市场对无人机的快速需求。


航天模型验证件的制造同样离不开 FGF 技术。在航天领域,模型验证件的制造对于验证航天产品的设计和性能至关重要。FGF 技术能够根据设计要求,快速制造出高精度的航天模型验证件,为航天产品的研发提供了有力支持。例如,在卫星的研制过程中,FGF 技术可以制造出卫星的结构件、天线等模型验证件,通过对这些验证件的测试和分析,能够及时发现设计中存在的问题,优化设计方案,提高卫星的性能和可靠性。


(二)汽车制造:模具开发与零部件生产

在汽车制造领域,FGF 增材制造技术的应用为行业带来了新的发展机遇,尤其在模具开发与零部件生产方面,展现出了独特的优势。


注塑模具型芯 / 型腔的制造是汽车模具开发的关键环节。传统的模具制造方法往往需要大量的切削加工和模具组装工作,生产周期长,成本高。而 FGF 技术可以直接打印出尺寸超过 1m 的大型注塑模具型芯 型腔,无需模具拆分和复杂的加工工序。某德系车企在使用 FGF 技术打印汽车覆盖件模具时,配合碳纤维增强材料,不仅使模具寿命提升了 20%,还降低了 35% 的开发成本。这一案例充分展示了 FGF 技术在汽车模具制造中的高效性和经济性,为汽车制造企业提供了一种全新的模具制造解决方案。


汽车轻量化结构件的生产也是 FGF 技术的重要应用领域。随着汽车行业对节能减排的要求越来越高,轻量化成为汽车设计和制造的重要趋势。FGF 技术可以利用碳纤维增强颗粒等材料,制造出高强度、轻量化的汽车结构件,如电动车电池托架。这些结构件在减轻汽车重量的同时,还能提高汽车的性能和安全性。例如,某电动车企业采用 FGF 技术制造的电池托架,重量减轻了 20%,同时提高了电池的安装稳定性和防护性能,为电动车的续航里程和安全性能提升做出了重要贡献。


定制化改装部件的制造是 FGF 技术满足汽车个性化需求的重要体现。在汽车市场,消费者对于汽车的个性化需求越来越高,定制化改装部件的市场需求也日益增长。FGF 技术可以根据消费者的需求,快速制造出各种定制化的汽车改装部件,如个性化的车身套件、内饰装饰件等。这些部件不仅能够满足消费者的个性化需求,还能提升汽车的外观和性能,为汽车改装市场注入了新的活力。


(三)建筑与艺术:从模具到成品的全流程赋能

在建筑与艺术领域,FGF 增材制造技术展现出了强大的赋能能力,从模具制造到成品生产,为行业带来了全新的发展思路和创作方式。


在建筑领域,FGF 技术在预制构件模具制造方面具有显著优势。异形混凝土墙板模具的制造一直是建筑行业的难题,传统制造方法往往需要耗费大量的人力和时间,且精度难以保证。而 FGF 技术可以根据设计要求,快速打印出高精度的异形混凝土墙板模具,大大缩短了模具制造周期,提高了生产效率。同时,FGF 技术制造的模具具有更好的表面质量和尺寸精度,能够保证预制构件的质量和性能。


建筑模型的制作也是 FGF 技术的应用场景之一。建筑模型是展示建筑设计理念和效果的重要手段,传统的建筑模型制作方法往往需要手工雕刻和组装,效率低,且难以实现复杂的设计。FGF 技术可以直接打印出建筑模型,不仅能够快速呈现建筑的外观和结构,还能实现复杂的细节设计,为建筑设计师提供了更直观、更准确的设计展示工具


景观小品的制造是 FGF 技术为建筑环境增添艺术氛围的重要体现。景观小品作为建筑环境的重要组成部分,对于提升环境品质和艺术氛围具有重要作用。FGF 技术可以制造出各种个性化的景观小品,如雕塑、花坛、座椅等,这些景观小品不仅具有独特的艺术造型,还能与建筑环境完美融合,为人们创造出更加美观、舒适的生活空间。


在艺术领域,FGF 技术在大型雕塑批量生产方面具有突出优势。传统的雕塑制作方法往往需要手工雕刻,生产效率低,成本高,难以实现批量生产。而 FGF 技术可以通过数字化设计和打印,实现大型雕塑的批量生产,单月产能超 50 件。深圳某艺术中心采用 FGF 技术完成了 10 组大型户外雕塑,这些雕塑不仅具有精美的艺术造型,而且耐候性通过了 5000 小时紫外线测试,能够在户外环境中长期保存。


文物复刻是 FGF 技术在艺术领域的另一重要应用。文物是人类历史文化的重要遗产,文物复刻对于文物保护和文化传承具有重要意义。FGF 技术可以通过高精度的扫描和打印,实现文物的复刻,精度达 0.1mm 级。这使得文物的复制品能够更加真实地还原文物的原貌,为文物研究、展览和文化传播提供了有力支持。


(四)医疗健康:个性化植入物与器械制造

在医疗健康领域,FGF 增材制造技术的应用为个性化医疗提供了强大的技术支持,推动了医疗行业的创新发展,尤其在个性化植入物与器械制造方面,取得了一系列重要突破。


可降解镁合金骨支架的制造是 FGF 技术在医疗领域的一项重要创新。传统的骨支架材料往往存在生物相容性差、不可降解等问题,而镁合金具有良好的生物相容性和可降解性,是一种理想的骨支架材料。然而,镁粉在加工过程中容易氧化,给制造带来了困难。FGF 技术通过粘结剂辅助烧结工艺,成功解决了镁粉氧化难题,实现了可降解镁合金骨支架的制造。这种骨支架在体内能够逐渐降解,为骨组织的生长提供支撑,同时避免了二次手术取出的痛苦,为骨科治疗带来了新的希望。


定制化康复辅具的制造是 FGF 技术满足患者个性化需求的重要体现。康复辅具对于患者的康复治疗具有重要作用,然而,传统的康复辅具往往是标准化生产,难以满足不同患者的个性化需求。FGF 技术可以根据患者的身体数据和康复需求,定制化制造康复辅具,如脊柱矫形器。通过 FGF 技术制造的脊柱矫形器,贴合度提升了 40%,能够更好地帮助患者进行康复治疗,提高康复效果。


某国内医院使用 FGF 打印 PEEK 椎间融合器的案例,充分展示了 FGF 技术在医疗领域的临床价值。PEEK 材料具有良好的生物相容性和力学性能,是一种理想的椎间融合器材料。该医院使用 FGF 技术打印的 PEEK 椎间融合器,术后 CT 显示骨整合速度较传统金属植入物提升了 30%。这表明 FGF 技术制造的 PEEK 椎间融合器能够更好地促进骨融合,提高手术治疗效果,为患者的康复提供了更有力的支持。


东京奥运会颁奖台



五、行业发展现状与未来趋势

(一)全球产业生态与竞争格局

目前,全球 FGF 增材制造产业生态正逐步完善,形成了较为激烈的竞争格局。在众多企业中,金石三维作为中国的领军企业,在 FGF 设备市场中占据着重要地位,其市占率超过 30%。金石三维凭借其先进的技术和优质的产品,不断拓展市场份额,为中国 FGF 增材制造技术在全球的推广和应用做出了重要贡献。


(二)技术瓶颈与突破方向

尽管 FGF 增材制造技术取得了显著的进展,但在实际应用中仍面临一些技术瓶颈,需要不断突破和创新。


精度提升是 FGF 技术发展的重要方向之一。目前,FGF 打印过程中的尺寸误差和表面粗糙度等问题仍有待解决。为了实现更高的精度,研究人员正在开发基于机器视觉的实时形变补偿系统。该系统通过实时监测打印过程中的形变情况,利用机器学习算法对打印参数进行动态调整,从而实现对尺寸误差的有效补偿。其目标是将尺寸误差控制在 ±0.1mm/m 以内,以满足航空航天、医疗等对精度要求极高的领域的需求。


多材料集成也是 FGF 技术面临的挑战之一。当前,FGF 技术在单一材料打印方面已经取得了较好的成果,但在多材料共注方面还存在技术难题。为了实现同一构件中刚性 柔性材料的共注,研究人员正在研发颗粒 长丝复合打印头。这种复合打印头能够同时处理颗粒状和丝状材料,通过精确控制两种材料的挤出比例和速度,实现不同材料在同一构件中的均匀分布,从而满足复杂结构对不同材料性能的需求。


智能化升级是 FGF 技术发展的必然趋势。目前,FGF 打印过程中的参数监控和质量控制主要依赖人工操作,效率较低且准确性难以保证。为了实现智能化生产,研究人员正在融合数字孪生技术,构建打印过程全参数监控模型。该模型通过实时采集打印过程中的温度、压力、速度等参数,利用数字孪生技术对打印过程进行虚拟仿真,实现对打印过程的全面监控和预测。通过机器学习算法对采集到的数据进行分析和处理,自动调整打印参数,以提高打印质量和良品率,目标是将良品率提升至 95% 以上。


(三)未来趋势展望

展望未来,FGF 增材制造技术将在材料创新、场景拓展和产业融合等方面呈现出一系列新的发展趋势。


在材料创新方面,生物基颗粒和功能梯度材料将成为研究热点。生物基颗粒,如 PLA/PHA 复合料,具有可生物降解、环保等优点,将在包装、医疗等领域得到广泛应用。功能梯度材料,如导电 导热颗粒体系,能够在同一构件中实现不同部位的不同功能,满足电子、能源等领域对材料多功能性的需求。


在场景拓展方面,建筑 3D 打印和太空制造将为 FGF 技术带来新的应用机遇。在建筑 3D 打印领域,FGF 技术有望实现整屋构件的打印,将单套房屋的建造周期压缩至 72 小时,大大提高建筑施工效率,降低成本。在太空制造领域,FGF 技术可以在微重力环境下进行颗粒熔融工艺验证,为太空基地建设、卫星制造等提供技术支持。


在产业融合方面,FGF 技术将与工业机器人协同构建 打印 加工 检测” 一体化生产线。工业机器人具有高精度、高灵活性的特点,能够与 FGF 打印机实现无缝对接,完成打印后的加工和检测任务。通过这种一体化生产线,能够实现从原材料到成品的一站式生产,推动离散制造向柔性生产转型,提高生产效率和产品质量,降低生产成本。


成都龙泉驿区驿马河公园的“流云桥”


六、结语:FGF 开启增材制造 ” 时代

作为连接设计创意与工业制造的桥梁,FGF 增材制造凭借大幅面成型、材料兼容、高效生产的独特优势,正在重塑高端装备、艺术设计、医疗健康等领域的制造逻辑。随着设备精度提升、材料体系完善与成本持续下降,这项技术有望从 原型工具” 升级为 量产主力,推动制造业向 按需制造、随地制造” 的终极目标迈进。对于工程师而言,掌握 FGF 技术不仅是紧跟行业趋势,更是解锁复杂构件制造难题的关键钥匙。









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