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熔融颗粒挤出3D打印技术迎规模化爆发拐点,工业制造“降本增效”迎来新利器

来源:中喷网 发布日期:2026-08-24 225

 

编者:中喷网 墨宸

2026年8月,上海TCT亚洲3D打印展、全国先进增材制造与高端应用发展峰会等多场行业顶级会展相继落幕。系列展会期间,模具增材创新论坛、工业降本增效专题研讨会形成了一项统一的产业共识:FGF工业级颗粒挤出3D打印技术正式迎来规模化爆发拐点。

FGF(Fused Granular Fabrication,熔融颗粒制造)技术的核心逻辑极为直接——跳过传统线材的拉丝环节,直接将工业塑料颗粒——也就是注塑行业最常用的原料形态——送入螺杆挤出机,熔融后从喷嘴挤出。这个看似简单的改变,带来的却是整个制造逻辑的重构。该技术搭配大流量螺杆挤出系统,打印效率可达传统FDM工艺的5至10倍,原材料综合成本降低50%至70%。有行业数据更是指出,颗粒料3D打印每公斤成本可较线材降低65%至90%。对于动辄消耗数十甚至上百公斤材料的大尺寸打印来说,这种成本差距足以彻底改变项目的经济模型。

3D打印在大众认知中往往定格在桌面级设备——一卷线材、一个喷嘴、巴掌大的打印件。但当要打印米级甚至数米级的部件时,传统FDM线材技术的局限便暴露无遗。几百公斤的构件打印周期动辄一周以上,线材耗材成本吞噬全部项目利润,长时间连续打印下断丝、打滑报废率居高不下。而FGF技术直接使用PP、ABS、PC、PA等工程塑料颗粒以及各类工程改性材料,材料体系几乎不受限,沉积速率可突破每小时数十公斤。跳过拉丝工序还意味着材料经历更少的热循环,能够带来更好的机械性能和更低的降解风险。有业内分析指出,当颗粒原料的成本接近注塑、沉积速率突破每小时数十公斤、材料体系几乎不受限时,LFAM(大幅面增材制造)的竞争对象就不再是其他3D打印技术,而是传统的大件成型工艺本身。

产业数据佐证了这场变革的深度与广度。据2026年各大增材制造展会发布的《2026全球颗粒3D打印产业发展白皮书》及百谏方略权威调研数据,2026年全球颗粒3D打印机市场规模可达0.67亿美元,行业预计2033年将增长至2.24亿美元,年均复合增长率高达18.78%。另有市场研究机构统计,2025年全球FGF 3D打印机市场规模约5973万美元,预计到2032年将接近1.9亿美元。从产业格局来看,国内已形成珠海、深圳、台州、天津等特色产业集群,国产头部设备厂商快速崛起,市场整体从传统原型验证全面向工业小批量量产、大型构件制造场景深度渗透。

熔融颗粒制造挤出机的类型示意图。(A) 挤出机腔室直接进料颗粒;(B) 颗粒放置在活塞/柱塞腔室中并熔化;(C) 颗粒放置在储料器中并熔化。

 

市场的热情在企业端得到了真切印证。青岛领科汇创智能科技有限公司的生产线开年以来全速运转,一台台自主研发的FGF高分子颗粒熔融挤出3D打印机被打包发往全国各地。“没想到市场爆发得这么快,确实有点措手不及。”领科汇创总经理刘刚坦言,目前公司产能已完全饱和,意向订单多到“做不过来”。就在不久前,公司完成了首笔出口澳大利亚的订单。刘刚表示,长期以来工业级3D打印设备市场由欧美巨头主导,但局面正在改变——国产设备在技术参数上超越国际同类产品,成本优势则更为明显。

与此同时,设备价格的下探进一步降低了应用门槛。供应链的成熟与生产的规模化,直接推动一台工业级3D打印机价格降至十几万元。香港厂商Peopoly推出的Giga 800大型颗粒3D打印机,以800×800×800mm的构建体积和1.5万美元的起售价,将工业级FGF打印的门槛大幅拉低。以色列厂商Modix则推出了MAMA-1000,这是一款一立方米级的系统,可在同一台机器上实现颗粒挤出与线材挤出双模式打印。国内设备商如金石三维、浙江超领智能、上海酷鹰、一疆三维等也在各自的细分赛道加速布局。一疆三维深耕模具木模替代场景,其工业级FGF颗粒打印整体解决方案在2026TCT亚洲展上被评为模具行业增材升级标杆方案。

FGF技术的应用边界也在不断拓展。在软体机器人领域,研究团队利用FGF技术实现了对邵氏硬度低至6A的商用热塑性颗粒的高速打印,成功制造出气动软体机械手、多腔室机器鱼等气密性软体器件。在汽车、航空航天、铸造、家具等传统制造行业,FGF技术正以“今日设计、明日试模”的极速迭代能力,完美匹配制造业短周期、低成本、高灵活的生产需求。大型雕塑、游艇部件、整件家具都可以实现一体化打印成型,无需分块拼接。

当然,任何处于爆发初期的新技术都并非完美无缺。会展专家也指出,当前市场FGF设备品牌繁杂,产品同质化严重、适配性参差不齐——部分设备成型尺寸大但材料兼容性弱,部分设备精度达标但打印效率无法支撑量产。从技术层面看,FGF在精细特征和表面光洁度方面仍面临挑战,粗粝的表面质量是常见结果。颗粒干燥、热收缩、批次间一致性等问题也需要持续攻关。工业级设备的选型不能单一依赖参数表,更需聚焦厂商的场景深耕能力、工艺配套水平、全国服务网络覆盖及设备长期连续运行稳定性。

回望过去十多年,3D打印数次站上风口,又几度归于沉寂。但这一次或许有所不同。FGF技术跳出了“把桌面机做大”的惯性思维,从原料形态这个最底层环节重构了挤出式3D打印的成本结构和效率边界。正如橡树岭国家实验室等机构的综述研究所指出的,LFAM“正在成为制造业中的一种变革性工具”,而从线材到颗粒原料的转变,是推动行业采用的关键创新之一。随着国产FGF设备不断成熟,铸造、文旅雕塑、装备制造等领域将有更多大件产品通过颗粒3D打印实现快速落地,推动增材制造从“做样品”走向“做产品”。这场从“线”到“粒”的制造变革,或许才刚刚拉开序幕。

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