فیلامنت پرینتر سه بعدی

تولید فیلامنت پرینتر سه بعدی

تولید فیلامنت پرینتر سه بعدی

فیلامنت یکی از اصلی ترین قسمتهای تکنولوژی پرینت سه بعدی و یا تکنولوژی ساخت افزایشی است و معمولاً از آن به عنوان خوراک پرینتر سه بعدی با تکنولوژی FDM یاد می شود.

با بزرگتر شدن صنعت پرینت سه بعدی، صنعت فیلامنت پرینتر سه بعدی نیز بطور چشمگیری بزرگتر شد و فیلامنت هایی با برندها و سایزهای مختلفی تولید و عرضه گردید و هر روزه شاهد تولید و معرفی فیلامنت های جدیدتر با استفاده از مواد جدیدتر هستیم.

در این مقاله به پروسه تولید فیلامنت پرینتر سه بعدی پرداخته شده است. پروسه تولید فیلامنت پرینتر سه بعدی شامل پنج مرحله است که عبارتند از:

  • تهیه مواد اولیه (گرانول و افزودنی ها)
  • آماده سازی مواد اولیه (مخلوط نمودن)
  • ذوب و شکل دهی (تزریق)
  • قرقره کردن
  • بسته بندی

فیلامنت پرینتر سه بعدی

تهیه مواد اولیه فیلامنت

اولین مرحله تولید فیلامنت پرینتر سه بعدی، تهیه مواد اولیه مورد نیاز است که معمولا به فرم گرانول می باشد. این مواد که توسط تولید کنندگان زیادی تولید و عرضه می شوند معمولا بدون رنگ و یا در رنگ سفید تولید می شوند تا تولید کنندگان فیلامنت بتوانند کنترل بیشتری بر پروسه تعیین رنگ و یا رنگی سازی فیلامنت داشته باشند. به غیر مواد اولیه اصلی، معمولاً مواد مصرفی دیگری از قبیل فیلرها و یا پر کننده ها، رنگ دانه ها و غیره نیز تهیه و آماده مرحله بعد می شود.

بطور معمول قیمت یک کیلوگرم گرانول بسیار پائین تر از قیمت یک کیلوگرم فیلامنت پرینتر سه بعدی است و همین موضوع باعث گردیده است تا پروسه تولید فیلامنت پرینتر سه بعدی یک کسب و کار خوب و پر رونقی باشد.

 

فیلامنت پرینتر سه بعدی

 آماده سازی مواد اولیه

مرحله دوم تولید فیلامنت، آماده سازی مواد اولیه تهیه شده و ترکیب آنها با همدیگر بر اساس فرمول های از پیش تعیین شده است. در این مرحله گرانول مورد نیاز به همراه مواد افزودنی دیگر در داخل همزن ریخته شده و با همدیگر مخلوط می شوند.

مواد افزودنی شامل رنگدانه ها جهت تعیین رنگ فیلامنت و فیلرها و یا پرکننده ها جهت افزایش برخی از خصوصیات فیزیکی و یا شیمیایی فیلامنت مانند چسبندگی، سختی، خاصیت آهنربایی و یا پودر فلزات و یا چوب جهت تولید فیلامنت کامپوزیت و یا فیلامنت فلزی و یا چوبی است.

بعد از مخلوط نمودن گرانول و مواد افزودنی، مخلوط حاصله می بایست رطوبت گیری شود که این کار با استفاده از خشک کن های مخصوص با قابلیت تنظیم دما و زمان انجام می شود. دلیل رطوبت گیری مواد خام فیلامنت آن است که گرانول فیلامنت تمایل بسیار زیادی به جذب رطوبت هوا دارد و این رطوبت می تواند باعث افت کیفیت فیلامنت تولیدی شود.

به همین دلیل، مواد مخلوط شده را برای چندین ساعت و در دمای 60 الی 80 درجه سانتیگراد خشک می کنند تا آماده مرحله ذوب و شکل دهی شود.

تولید فیلامنت پرینتر سه بعدی

ذوب و شکل دهی

مرحله سوم پروسه تولید فیلامنت پرینتر سه بعدی، مرحله ذوب مواد آماده شده و فرم دهی و یا شکل دهی آنها به شکل نوار رشته ای مانند و باریک با سطح مقطع گرد و یا دایره ای شکل است. این مرحله از پروسه تولید شامل گرم کردن (ذوب کردن) و خنک کردن (جامد کردن) است.

در مرحله گرم کردن و یا ذوب کردن، مواد مخلوط شده در مرحله قبل وارد اکسترودر مجهز به گرم کن بسیار قوی شده و در آنجا ذوب و آماده شکل پذیری می شود. لازم به ذکر است که ذوب شدن گرانول ها باید به گونه ای و در دمای معینی انجام شود تا گرانروی مواد ذوب شده در درجه معینی قرار گرفته و شکل دهی به راحتی انجام گیرد.

در مرحله بعد، مواد ذوب شده توسط اکسترودر و از طریق نازل تزریق شده و رشته ای با سطح مقطع دایره ای شکل ایجاد می شود و این رشته بعد از تزریق بلافاصله وارد قسمت خنک کنندگی می شود که از چندین مخزن آب جهت خنک سازی فیلامنت تشکیل شده است.

اولین مخزن در برگیرنده آب گرم است که دمای این آب یکی از مهمترین پارامترهای دستیابی به فیلامنت با سطح مقطع کاملاً گرد و دایره ای شکل است.

تولید فیلامنت پرینتر سه بعدی

مخزن دوم شامل آب سرد است که باعث سرد شدن کامل فیلامنت تولید شده و تثبیت شکل فیلامنت می شود. لازم به ذکر است که سرعت کشش فیلامنت، پارامتر تعیین کننده قطر فیلامنت تولیدی است و هر چقدر سرعت کشش فیلامنت کمتر باشد به همان اندازه قطر فیلامنت تولید شده بزرگتر خواهد بود و برعکس.

تولید فیلامنت پرینتر سه بعدی

قرقره کردن فیلامنت پرینتر سه بعدی

مرحله بعدی تولید فیلامنت پرینتر سه بعدی، قرقره کردن فیلامنت بر روی قرقره های از پیش آماده شده و یا به عبارت دیگر پیچیدن فیلامنت به دور قرقره است. در این مرحله فیلامنت خارج شده از مخزن های آب خنک کننده، توسط موتورهایی به سمت سیستم قرقره کن کشیده شده و بعد از اندازه گیری قطر فیلامنت تولید شده توسط لیزر اندازه گیری قطر فیلامنت، بر روی قرقره قرار گرفته و بر روی آن پیچانده می شود.

بعد از پیچاندن متراژ معینی از فیلامنت بر روی قرقره، فیلامنت بریده شده و بر روی قرقره دیگری بارگذاری می شود.

 بسته بندی نهایی

آخرین مرحله تولید فیلامنت، بسته بندی فیلامنت تولید شده و آماده سازی آنها برای فروش است. در این مرحله، برچسب ها و بارکدهای مورد نیاز که در برگیرنده اطلاعات فنی فیلامنت و سایر اطلاعات مورد نیاز است بر روی فیلامنت چسبانده شده و فیلامنت در محفظه ای پلاستیکی قرار گرفته و با استفاده از دستگاه تخلیه هوا وکیوم شده و بسته بندی می شود.

لازم به ذکر است که تخلیه هوای بسته فیلامنت باعث می شود تا امکان نگهداری طولانی مدت فیلامنت فراهم شود و همچنین اجازه نفوذ رطوبت به داخل بسته فیلامنت نیز از بین می رود.

0 پاسخ

دیدگاهتان را بنویسید

می خواهید در گفت و گو شرکت کنید؟
خیالتان راحت باشد :)

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *