ساخت قرقره ها یا رول های فیلامنت پرینتر سه بعدی
فیلامنتها معمولاً بخش بسیار مهمی از تولید افزودنی هستند. برای ساخت فیلامنت های پرینتر سه بعدی کارهای بسیار زیادی انجام میشود. در این بخش چگونگی تبدیل مواد پتروشیمیایی به فیلامنت بر روی قرقره ها در ادامه آموزش داده شده است. در اصل منبع تغذیه پرینترهای سه بعدی FDM همان فیلامنتها هستند. با رشد روز افزون صنایع، انواع فیلامنتهای موجود نیز بهبود یافته اند. امروزه برندهای متعدد، در اندازه های مختلف و طیف وسیعی از مواد جدید فیلامنتی در بازار وجود دارد.
فیلامنت چیست و چگونه تهیه می شود؟ فرآیند ساخت فیلامنت به پنج مرحله تقسیم میشود که با مواد اولیه آغاز، و با قرقره پایان مییابد.
در ادامه این مبحث، به نحوه ساخت فیلامنت های سه بعدی میپردازیم. با توجه به تنوع انواع فیلامنتهای موجود و روشهای مختلف ساخت آنها، ما روی 5 مرحله اصلی مشترک برای همه فیلامنتهای کنونی موجود در بازار تمرکز میکنیم.
پلاستیک مصرفی (گرانول/نفتا )
ساخت پلاستیک اولین مرحله تولید فیلامنتهای صنعتی است. در طول فرآیند پالایش، گرم کردن نفت خام باعث تجزیه اجزاء مختلف آن میشود. یکی ازاین اجزا نفتا است. نفتا بیشترین نقش را در ساخت پلاستیکهای مخصوص فیلامنت دارد.
به انواع کاتالیزورها و سایر اجزا و ترکیبات شیمیایی که در یک راکتور پلیمریزاسیون به صورت شیمیایی پیوند میخورند، نفتا یا سوخت گفته میشود. محصولات نفتا یا سوخت پلیمریزه برای ساخت پلاستیک با فرآیندهایی همچون ذوب کردن و اختلاط آن با محصولات دیگر فرایند ساخت پلاستیک را شکل میدهند. سپس در مرحله بعدی پلاستیک به دست آمده از این روش را به قطعات با دانه بندیهای ریزی به نام رزین یا گرانول تبدیل میکنند.
معمولاً این تولید کنندگان عمده پلاستیک، گرانولها و رزینهای بسیار شفاف یا سفید را تولید میکنند. این کار به فیلامنت سازها امکان کنترل بیشتری بر فرآیند رنگ آمیزی خواهد داد.
قرقره های فیلامنت در مقایسه با گرانولهای خریداری شده بسیار گران تر هستند. یک کیلوگرم گرانول را میتوان با بخش ناچیزی از هزینه هر یک کیلوگرم از فیلامنتها خریداری کرد. شرکت‌های فیلامنت ساز مواد خام را به محصولات نهایی تبدیل نموده و قیمت آنها در هزینه فرآیند تبدیل میکنند. همچنین ایجاد حاشیه سود بالا برای شرکت‌ها بسیار مهم است.
اگر شما نیز مایل به انجام این کسب و کار هستید، می توانید با خرید مستقیم و بدون واسطه گرانول از تامین کننده پلاستیک و ساختن فیلامنت، در هزینه خود صرفه جویی نمایید و کسب و کار جدید بسازید. حتی برای تسهیل فرایند، ساخت فیلامنت نهایی و محصولات تجاری زیادی وجود دارد.
آماده سازی گرانول
در مرحله دوم تهیه فیلامنتها، گرانولهای مورد نظر برای مرحله شکل دادن آماده سازی و کنار گذاشته میشوند و به شکل رشته مانند جامد میگردند. گرانولها در یک مخلوط کن بزرگ صنعتی با مواد افزودنی خاصی برای ایجاد ترکیبی ثابت مخلوط و همگن میشوند و خواص خاصی در فیلانت ایجاد میکنند.
افزودنیهای جانبی این ترکیبات معمولاً میتوانند رنگ‌های طبیعی یا مصنوعی باشند که رنگ ظاهری ترکیب را تعیین میکنند. همچنین ترکیبات دیگری که به خواص جانبی مثل مقاومت در برابر ضربه خوردن، استحکام فیزیکی، خوردگی و سایش، یکپارچگی ساختاری و حتی خواص مغناطیسی کمک میکنند. فیلامنتهای بسیار خاص و منحصر به فرد مثل چوب و ترکیبات مشابه، با ترکیبات افزودنی منحصر به فردی مانند خاک اره یا ذرات ریز چوب، و با گلوله های پلاستیکی تهیه میشوند.
خشک کردن گرانولها: پس از اینکه گرانولهای تهیه شده به درستی و همگن با یکدیگر مخلوط شدند، به دلیل اینکه گرانولها مانند فیلامنت، میتوانند رطوبت هوا را جذب میکنند وارد مرحله خشک شدن نهایی میشوند. این مرحله میتواند پلاستیک را به شکلی دیگر تغییر شکل داده یا حتی تخریب کند. پس بنابراین، حذف رطوبت از گرانولهای نهایی برای اطمینان از تولید فیلامنت با کیفیت بالا ضروری است. گرانولها جهت خشک شدن معمولاً در دمای بین 60 تا 80 درجه سانتیگراد نگهداری میشوند تا خشک شوند. اما این فرآیند در شرایط مختلف و ترکیبات مختلف، متفاوت خواهد بود.
شاید این مطلب برایتان جالب باشد: 6 روش چسباندن قطعات پلاستیکی پرینت شده
شکل دهی و فرم دادن
سومین مرحله فرآیند تولید نهایی فیلامنتها، رشته ای شدن گرانولهاست که این مرحله شامل دو مرحله فرآیند گرمایش و سرمایش است.
گرمایش برای تغییر شکل:
در قسمت اول مرحله شکل دهی، گرانولها به محفظه گرمایش دهی اکسترودرهای رشته ای وارد میشوند. در این بخش گلوله های فیلامنتی ذوب میشوند تا بتوان به راحتی آنها را تغییر شکل داد. در این حالت گرانولها به یکدیگر وصل شده و به شکل رشته های طویل در می آیند که به عنوان فیلامنت نهایی شناخته میشوند. این رشته های تهیه شده پس از خارج شدن از محفظه گرمایشی توسط یک نازل گرد به قسمت خنک کننده سیستم منتقل میشوند.
خنک کننده، خروج فیلامنت نهایی از بخش گرمایشی:
در این بخش فیلامنت نهایی از داخل چندین محفظه حاوی لوله های آب عبور داده میشود. محفظه اول دارای آب گرمکن است و مهمترین عامل دسترسی آسان به یک فیلامنت به شکل گرد است. برای جلوگیری از تشکیل فیلامنت ناقص بیضی شکل به دلیل اینکه برای پرینت سه بعدی دردسر ساز هستند، تنظیم دمای مناسب تهیه فیلامنت عامل بسیار مهمی است. محفظه دوم برای خنک نمودن فیلامنت نهایی پر از آب سرد است و باعث جامد شدن فیلامنت نهایی میشود. قطر فیلامنت تهیه شده توسط سرعت کشیده شدن فیلامنت نهایی تعیین میشود. هرچقدر که سرعت این کار کمتر باشد قطر فیلامنت بیشتر است و سرعت کشش بیشتر باعث کاهش قطر فیلامنت نهایی میشود.
پر کردن قرقره
سپس در مراحل بعدی، موتورهای دستگاه فیلامنت نهایی تهیه شده را از محفظه خنک کننده به مرحله قرقره میکشند. با اندازه گیری قطر فیلامنتهای تهیه شده توسط دستگاه لیزری فرآیند قرقره کردن آغاز میشود تا اطمینان حاصل شود که فیلامنت نهایی در محدوده تحمل قطر هدف قرار دارد. معمولاً آستانه تحمل قطر فیلامنتها بین 1.75 میلی متر یا 2.85 میلی متر است.
سپس فیلامنت به یک قرقره متصل میشود و در نهایت به دور آن پیچیده میشود. زمانیکه که حسگرها پر شدن قرقره را احساس کنند، رشته قطع و محکم میگردد. این فرآیند مجددا دوباره آغاز، و قرقره بعدی را پر میکند تا زمانی که دسته فیلامنت نهایی تمام شود.
بسته بندی فیلامنت های رول شده
آخرین مرحله فرآیند تولید، آماده سازی قرقره های تولیدی برای فروش است. در این مرحله قرقره ها توسط بسته بندیهای شیک و مخصوص شرکت اغلب به شکل برچسبهای مارکدار روی قرقرهها مارک گذاری میشوند. این بسته بندی ها برای اهداف تجاری و سازمانی مورد نظر دارای برچسب و بارکد نیز هستند.
فیلامنت نهایی بعد از بسته بندی، به مشتریان ارسال میشود. قرقرهها تا زمان پیدا شدن مشتری نگهداری و انبار میشوند تا در صورت سفارش برای آنها ارسال شوند.
تمامی فرآیندهای ذکر شده به صورت روزانه بارها و بارها برای تامین سوخت، برای شما و پرینترهای سه بعدی نسل جدید اتفاق می افتد. همانطور که میدانیم، برای اطمینان از کیفیت بالای فیلامنت نهایی که دریافت میشود زمان نسبتاً زیادی وجود دارد. شما پس از خرید مجدد فیلامنتها، با درک بهتر و احساس جدیدتری نسبت به این مواد و اطلاعاتی که در پشت پرده برای تهیه این ترکیبات خواهد افتاد تجربه متفاوتی خواهید داشت.
Source: translated from All3dp
3dRD
شما میتوانید برای مشاوره درباره پرینتر های سه بعدی مجموعه 3dRD با کارشناسان این مجموعه تماس بگیرید و صنعت خود را هر چه زودتر با این تکنولوژی پیشرفته آشنا کنید. موفقیت با این فناوری در دسترس شماست.
