ЗД Друк полімерною гранулою

Мононитка є основним витратним матеріалом для більшості людей, які займаються 3D друком за технологією FDM. Мононитки прості у використанні та зберіганні. Особливо, зважаючи на те, настільки популярним за останні декілька років став 3D друк.
Однак, мононитка є не єдиною формою витратного матеріалу, що доступний для FDM 3D друку. Окремим різновидом є також витратний матеріал у формі гранули. Гранула є початковою формою будь-якого виробу з пластику. З гранул також виготовляється і сама мононитка.
3D друк з використанням гранули, на перший погляд, може здатися технологічним кроком назад. Оскільки мононитка, спеціально розроблена, для того, щоб зробити 3D друк простішим та легшим. Однак виготовлення філаменту з гранули, робить цей витратний матеріал, а отже і сам 3D друк дорожчими, у порівняні з використанням гранули.

3D друк на основі гранул підходить не для кожного. Розвиток технології 3D друку безпосередньо з гранул є повільний, тому, що ще не так багато 3D принтерів, які здатні працювати на такому витратному матеріалі. На даний момент, комерційно доступні принтери для гранул використовуються у великих виробничих система. При таких масштабах для цих 3D принтерів, вони є дорогі та непрактичні для більшості побутових користувачів.

3D друк гранулою має ряд переваг: більша швидкість друку та менша вартість. Крім того, дана технологія надає можливості працювати з більшою кількістю матеріалів в різних галузях промисловості.

3D друк з використанням гранул технологічно трохи складніший. Як добре би не були б ущільнені гранули, між ними завжди є повітряні проміжки, що потрапляють в сопло 3D принтеру з потоком розплавленого полімеру і порушують суцільність шару. Також рівномірність подачі такого витратного матеріалу залежить від конструкційних особливостей механізму подачі, форми грану, розмірів. З цих причини 3D принтери, що працюють з використанням гранул зазвичай призначені для широкоформатних проектів, де неточності подачі нівелюються розмірами створюваних об’єктів.

Принтер Atlas виробник Titan Robotics

Окрім того, при 3D друці гранулою відсутня можливість втягувати друкований матеріал під час руху друкуючої головки (так званий ретракт). Зубчасті колеса втягують мононитку, щоб послабити тиск розплавленої мононитки в соплі. Це використовується для того щоб уникнути проблем з утворення «павутини», особливо якщо в конструкції є величезні прогалини. Ми провели огляд представлених сьогодні на ринку 3D принтерів та установок які здатні використовувати гранулу як витратний матеріал для своєї роботи.

3D ПРИНТЕРИ З МОЖЛИВІСТЮ ВИКОРИСТАННЯ ГРАНУЛИ ЗАМІСТЬ МОНОНИТКИ

1. Gigabot X працює за рахунок використання екструзійного шнека замість зубчастих коліс із зубцями, які можуть транспортувати розплавлений матеріал до друкувального сопла. Цей екструзійний шнек розширюється до модульного бункера, який може приймати різні пластикові гранули. Вартість даного принтера 6 950 $.

2. 3D принтер Pam Series P, виробник Pollen Pollen - французька компанія, яка уже кілька років займається розробкою системи 3D-друку іншого стилю, які вони зараз розгорнули в двох різних 3D-принтерах, один для термопластів, а інший для металів. Їх машина має дельтовидну конструкцію з особливістю: екструдер не рухається; робоча пластина переміщається в напрямках X, Y і Z під час друку. Вартість даного принтера 65 000 $.

3. TUMAKER BigFoot Pro Pellets3D-принтер

TUMAKER BigFoot Pro Pellets розроблений для професійного використання. Машина містить головку власної конструкції з подвійним вбудованим датчиком температури і здатна досягати 350 ^oC. У 3D-принтері TUMAKER BigFoot Pro Pellets було використано нову плату з високопродуктивним 32-розрядним процесором, яка максимізує якість друку та оптимізує продуктивність, використання професійного програмного забезпечення Simplify 3D. Ціна даного принтера € 6.790,00.

4. 3D принтер Atlas виробник Titan Robotics Atlas є флагманом промислового 3D принтера. Доступні варіанти які працюють з гранулами, монониткою або гібридна система, що поєднує гранулу і мононитку. Максимальна область друку Atlas становить: 106 см х 106 см х 121 см. Ціна даного принтера 15 000 $.

ЕКСТРУДЕРИ ДЛЯ 3D ПРИНТЕРА З МОЖЛИВІСТЮ ДРУКУВАТИ ГРАНУЛОЮ

Екструдер для гранул – це основна конструктивна частина 3D принтера, яка поєднує в собі функції плавлення та подачі розплаву полімеру в сопло. Таким чином, звичайний 3D принтер можна модернізувати шляхом заміни системи подачі мононитки на екструдер для гранул.

Приклад екструдера

1. Pulsar ™ - це найсучасніший великомасштабний екструдер для пластикових гранул з великим потоком. Він був розроблений з однією метою – здійснювати 3D друк деталей площею 1 м3 і більше якнайшвидше та максимально рентабельно. Pulsar ™ сумісний з будь-яким великомасштабним 3D-принтером або навіть роботом, з продуктивністю до 2,5 кг/ год. Ціна $7949.

2. Direct3D продає технологію модифікації популярних 3D-принтерів, щоб вони могли приймати у якості витратного матеріалу гранули. Їх модифікація приймає форму цільної насадки до друкуючої головки, яка містить сопло, екструзійну систему та бункер для подачі гранул. За даними Direct3D, їх екструдер для гранул вже був протестований на декількох 3D-принтерах від Creality та Prusa. Він може працювати з більшістю стандартних матеріалів для 3D-друку, включаючи PLA, ABS, TPU, TPE, PP та PE.

УСТАНОВКИ ДЛЯ ВИГОТОВЛЕННЯ МОНОНИТКИ

1. Дана технологія є досить розвинена, завдяки співробітникам Filabot. Екструдер Filabot - це пристрій, який дозволяє створювати мононитку для 3D друку з пластикових відходів. Ціна коливаються від $5250 до $6880.

2. Felfil Bundle – найбільш компактна система створення мононитки для 3D друку на ринку. Felfil Bundle - це установка, яка включає в себе все необхідне для розробки та виробництва філаментів для будь якого 3D-принтера FDM, зокрема:Felfil Evo - одношляховий екструдер для мононитки, спеціально оснащений бронзовим соплом, який може працювати з маленькими кількостями матеріалу (100 г); шпулер від Felfil; автоматичний намотчик мононитки. Завдяки системі екструзії Felfil можна протестувати будь який полімерний матеріал.

3. Protocycler+ (To Buy) ProtoCycler + - це найдосконаліший настільний екструдер на ринку. Він оснащений революційним обладнанням для екструзії та цифровим регулюванням контролю діаметру мононитки. Передбачає використання гранул та відходів (які можна подрібнити на даній установці). Ціна 2000$.

4. 3devo Filament Makers

Установки для виготовлення монониток (серії Precision і Composer), розроблені 3devo, - це спеціалізовані машини, що мають потужність промислової якості. Здатні нагрівати до температури 450°C. Вони мають подвійну систему повітряного охолодження та вдосконалений оптичний датчик, який працює зі змінною системою для досягнення найкращих результатів. Діапазон діаметрів становить 0,5 - 3 мм з автоматизованою системою управління. Ціни їх коливаються від 5250$ до 6880$.

5. Exo Extruder

Портативна система екструзії для виробництва мононитки для 3D принтера в домашніх умовах. Ціна 34 000 грн. (Україна).

У нашому асортименті є мікрогранула ABS та PLA пластику.

Мікрогранула є ідеальною сировиною для виготовлення власної мононитки на установці типу Filabot або для використання в 3D принтері, що працює на матеріалі у вигляді гранул. Мікрогранули мають вигляд маленьких циліндрів діаметром 1,8-2,1 мм та довжиною 1-2 мм. В своєму складі мікрогранула не містять переробленого або відновленого пластику. Для невеликих установок використання мікрогранули є більш доцільним, у порівнянні зі звичайною гранулою, оскільки, мікрогранула є менша за розміром, вона швидше плавиться та створює менше повітряних порожнин в процесі надходження розплаву до сопла екструдера, що робить процес екструзії стабільним, результатом чого є менша кількість дефектів на виробі в процесі 3D друку.

Використані джерала:

1. https://www.everplast.com.tw/3d-printer/

2. https://robotextruder.com/3d-printing/why-should-you-use-a-pellet-extruder-for-3d-printing/