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.

فیلامنت ها چطور ساخته میشوند؟
فیلامنت ها چطور ساخته میشوند؟

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.

گرانول مصرفی برای ساخت فیلامنت پرینتر سه بعدی
گرانول مصرفی برای ساخت فیلامنت پرینتر سه بعدی

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.

رشته های فیلامنت
رشته های فیلامنت

 

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.

فیلامنت پرینتر سه بعدی
فیلامنت پرینتر سه بعدی

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.

بسته بندی فیلامنت ها
بسته بندی فیلامنت ها

 

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.

 

دیدگاهتان را بنویسید

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

این فیلد را پر کنید
این فیلد را پر کنید
لطفاً یک نشانی ایمیل معتبر بنویسید.
برای ادامه، شما باید با قوانین موافقت کنید