مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوری پژوهش و توسعه فناوری پلیمر ایران 2538-3345 11 1 2026 6 30 A Review on Emerging Granule-Based 3D Printing Technology مروری بر فناوری نوظهور چاپ سه‌بعدی گرانولی 29 51 fa عاطفه نژادابراهیم دانشگاه صنعتی قم زینب اکبریان دانشگاه صنعتی قم 2026 5 20 <p lang="en" style="padding-right: 30px; text-align: justify;">Fused granular fabrication, as an emerging extrusion-based additive manufacturing technology, has gained increasing attention as a promising alternative to conventional filament-based systems due to its direct utilization of polymer pellets as feedstock. Eliminating the intermediate filament production step not only reduces material and processing costs but also enhances flexibility in material selection and enables the development of diverse polymeric and composite formulations. These advantages position pellet-based printing as a suitable approach for manufacturing engineering components, biocompatible structures, and large-scale applications.</p> <p lang="en" style="padding-right: 30px; text-align: justify;">The performance of pellet-fed systems is strongly influenced by the intrinsic properties of the feedstock and the processing parameters. In polymer composites, filler characteristics&mdash;including type, particle size, morphology, aspect ratio, and dispersion quality within the polymer matrix&mdash;play a critical role in determining melt rheological behavior, extrusion stability, interlayer adhesion, dimensional accuracy, and the final mechanical and functional properties of printed parts. Therefore, successful design of printable formulations requires a comprehensive understanding of the interactions among material structure, filler characteristics, and processing conditions.</p> <p lang="en" style="padding-right: 30px; text-align: justify;">This review article discusses the fundamentals, advantages, challenges, and applications of granule-based 3D printing and provides a technical and economic comparison with filament-based additive manufacturing. Furthermore, the role of biocompatible polymers and composite systems, the influence of filler characteristics on printability and part performance, and the major challenges in advancing this technology are examined. Finally, future research directions aimed at improving print quality, developing advanced materials, and expanding industrial and biomedical applications are outlined.</p> <p>چاپ سه&zwnj;بعدی گرانولی به&zwnj;عنوان یکی از فناوری&zwnj;های نوظهور در ساخت افزایشی اکستروژنی، به دلیل استفاده مستقیم از مواد اولیه گرانولی، به&zwnj;عنوان جایگزینی امیدبخش برای سامانه&zwnj;های متداول فیلامنت&zwnj;محور مطرح شده است. حذف مرحله میانی تولید فیلامنت، علاوه بر کاهش هزینه&zwnj;های فرایندی و مواد، موجب افزایش انعطاف&zwnj;پذیری در انتخاب مواد و توسعه ترکیبات پلیمری و کامپوزیتی متنوع می&zwnj;شود. این مزیت، چاپ گرانولی را به گزینه&zwnj;ای مناسب برای تولید قطعات مهندسی، ساختارهای زیست&zwnj;سازگار و کاربردهای بزرگ&zwnj;مقیاس تبدیل کرده است.</p> <p>در این میان، عملکرد سامانه&zwnj;های گرانولی به&zwnj;شدت تحت تأثیر ویژگی&zwnj;های ماده اولیه و پارامترهای فرایندی قرار دارد. در کامپوزیت&zwnj;های پلیمری، نوع فیلر، اندازه ذرات، مورفولوژی، نسبت ابعادی و کیفیت توزیع و پراکنش آن در ماتریس، از جمله عوامل کلیدی در تعیین رفتار رئولوژیکی، پایداری اکستروژن، چسبندگی بین&zwnj;لایه&zwnj;ای، دقت ابعادی و خواص نهایی قطعه چاپ&zwnj;شده به شمار می&zwnj;روند. بنابراین، طراحی موفق فرمولاسیون&zwnj;های قابل چاپ، نیازمند درک ارتباط متقابل میان ساختار ماده، ویژگی&zwnj;های فیلر و شرایط فرایند است.</p> <p>این مقاله مروری به بررسی مبانی، مزایا، چالش&zwnj;ها و کاربردهای چاپ سه&zwnj;بعدی گرانولی پرداخته و آن را از منظر اقتصادی و فنی با چاپ سه&zwnj;بعدی فیلامنتی مقایسه می&zwnj;کند. همچنین، نقش پلیمرها و کامپوزیت&zwnj;های زیست&zwnj;سازگار، اثر مشخصات فیلر بر چاپ&zwnj;پذیری و عملکرد قطعه، و مهم&zwnj;ترین چالش&zwnj;های موجود در توسعه این فناوری مرور شده است. در پایان، مسیرهای آینده برای بهبود کیفیت چاپ، توسعه مواد پیشرفته و گسترش کاربردهای صنعتی و زیست&zwnj;پزشکی این فناوری ارائه می&zwnj;شود.</p> http://irdpt.ir/en/Article/Download/53636