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增材制造（即3D打印）的快速发展，导致对一些极小型挤出机的需求快速增长。这类挤出机的螺杆直径通常小于38mm，因而其设计和制造要比较大型的挤出机更加复杂。

一个直径约89mm的典型螺杆，其屏障间隙与一个直径12.7mm的螺杆计量段的螺槽深度差不多。因此，对于直径89mm的螺杆而言，其计量段的典型加工公差要求是±0.127mm，但对于直径12.7mm的螺杆来说，其加工公差大约是螺槽深度的32%，显然，这会影响产量和熔体的均匀性。

更严格的公差要求意味着小型螺杆的加工成本显著增加。此外，加工时间不会因尺寸的减小而缩短，这是因为，必须要使用小得多的切削刀具来加工螺杆。

附图是按比例绘制的直径89mm螺杆的屏障段和直径12.7mm螺杆的屏障段，12.7mm螺杆的结构小到难以看清，所以，其加工难度可想而知。

图 按比例绘制的直径89mm和直径12.7mm的螺杆的屏障段

由于尺寸小，所以另一个关键因素是进料段的形状，特别是螺槽的深度。如此小的螺槽区间导致聚合物颗粒的大小和形状对进料速度的影响更为明显。因此，有必要利用颗粒样品来试验螺槽可以放进的颗粒数量。螺槽深度即使有相对微小的变化，也会显著改变进料螺棱所能容纳的材料量，最终影响到产量。在某些情况下，需要特殊的颗粒大小。

由于进料段的根部直径小，因此计算进料段的螺杆扭转强度对于满足总体性能要求从而最大程度地减少螺杆的断裂至关重要。许多情况下，需要采用高强度合金来为螺杆提供足够的强度。

此外，尺寸小通常意味着焊接的螺棱表面难以满足耐磨性要求，所以必须对螺杆进行渗氮处理，或者采用经过热处理的工具钢来制造螺杆，料筒也是如此。

小的螺杆的一大优势是，更容易控制熔体温度，因为螺杆螺槽中只有非常稀薄的聚合物层，这使得热量能够更加有效地传给聚合物，因而能耗更低，同时还有利于料筒的有效冷却，这对于为3D打印而制造的挤出机是特别有利的，因为它们必须在每一次的沉积点停止然后再启动，这使得料筒成为一个稳定的散热器。

标签： 3D打印 增材制造