A modern 3D nyomtatón történő nyomtatás különféle anyagokból nyert műanyag szálak felhasználásával történik. A 3D nyomtatók kiváló minőségű izzószála olyan fogyóeszközökből készül, mint az ABS, PLA, HIPS. A kiváló minőségű alapanyagok felhasználása lehetővé teszi a gyártók számára, hogy olyan üzemi és műszaki tulajdonságokat tekintve egyedi anyagokat hozzanak létre, amelyek alapján sokféle dolog készíthető.
Fő anyagok
A 3D nyomtatókhoz való izzószál gyártása leggyakrabban két anyagon – ABS műanyagon és PLA-n (polilaktid) – alapul. Mindkét anyag megfelel a biológiai lebonthatóság, a biokompatibilitás, a termoplaszticitás követelményeinek, és megújuló erőforrásokon, nevezetesen a kukoricán és a cukornádon alapul. A nyersanyag ideális az orvosi, élelmiszer- és egyéb ipar számos termékéhez.
A 3D nyomtatón történő nyomtatáshoz használt izzószálnak jó minőségűnek kell lennie, hogy a végtermék megfeleljen a teljesítmény tulajdonságainak. A 3D nyomtatóhoz való műanyag szál kényelmesebb alapanyag az ilyen berendezésekhez. A granulátumokhoz képest, mivel könnyen cserélhető, egyszerre több színben is nyomtatható, és lényegesen alacsonyabb az anyagfelhasználás is.
Gyártási jellemzők
A 3D nyomtatás nagyon drága magának a fogyóeszközöknek a magas költsége miatt. A nyomtatás költségeinek csökkentése érdekében a kézművesek hordozható eszközöket készítenek otthoni használatra.
Így sokkal olcsóbban készíthet szálat egy 3D nyomtatóhoz saját kezűleg. Technológiailag ez a folyamat nem túl bonyolult, a lényeg az, hogy betartsák a hőmérsékleti rendszert és a keverék bizonyos arányait. A szabványos változatban a szál gyártása több szakaszban történik:
- Először is elkészítjük a kezdeti keveréket. A kívánt paraméterekkel rendelkező anyag előállításához fontos, hogy a fő összetevőket megfelelő mennyiségben keverje össze. A cérna bizonyos árnyalatot kap a kémiai színező pigmentek hozzáadása miatt. Az arányok pontossága garancia arra, hogy a cérna és a jövőben magának a polimernek a színe stabil marad.
- Berakodás a bunkerbe. Az előkészítés után a keverék az adagolótartályba kerül, majd az extruderbe kerül.
- Homogén massza elkészítése. Az extruderbe helyezett összes komponenst addig keverjük, amíg képlékeny massza nem keletkezik.
- Műanyag izzószál 3D nyomtatóhoz. Egy homogén masszát egy csavarral préselnek át egy speciális fúvókán. Van egy bizonyos átmérője, ami megegyezik a leendő menet vastagságával.
- A cérna lehűl és megszárad. A viszkózus műanyag már menetek formájában belép a fürdőbevízzel, hogy lehűtsék őket. Rugalmasságot is nyernek. A hűtőből a kész szál speciális hengereken keresztül a szárítóba kerül, ahol forró levegő hatására megszárad.
Száradás után a 3D nyomtató izzószálát az orsóra tekerjük. Rugalmassága, szilárdsága, plaszticitása miatt ideális minden típusú nyomtatóhoz. A menet átmérője eltérő - 1,75 mm vagy 3 mm, ami a berendezésen használt fúvókáktól függően változik. A különféle pigmentek használata lehetővé teszi a műanyag szálak különböző színmegoldásának elérését.
Filabot Original
Lehetőség van műanyagból szálakat készíteni 3D nyomtatóhoz, de ehhez saját extrudert kell készíteni. Hogyan kell ezt megtenni, egy kicsit később elmondjuk. Ezenkívül a legegyszerűbb módja a kész hordozható és mobil eszközök, például a Filabot Original vásárlása. Ez a 3D nyomtatószál-gyártó berendezés 1 mm, 75 mm vagy 3 mm átmérőjű műanyag izzószálat képes előállítani. A berendezés sokféle műanyaggal működik – ABS, PLA és HIPS.
A készülék műanyag granulátummal működik, lehetővé téve a hőmérséklet szabályozását. Van egy szűrő, amely megakadályozza a szennyeződések bejutását. Az univerzális teljesítmény elegendő a készülék otthoni használatához. A színezékeket különböző szálszínek előállítására használják. A berendezés megválasztása mellett a magas termelékenység szólal meg: körülbelül 5 órát vesz igénybe egy kilogramm cérna előállítása.
FilabotWee
A modern 3D nyomtató izzószál gyártósort a Filabot márka képviseli. A fa tokkal ellátott berendezés sokkal olcsóbb, és megvásárolhatja készen és saját összeszerelési készletként is. A fent leírt készülékhez hasonlóan ez is a népszerű műanyagok alapján működik. A szemcsés színezékek segítségével széles színpaletta érhető el. A keverékhez granulált szénszálat is adhatunk, ami növeli a kész rúd szilárdságát. A modell két cserélhető fúvókával van felszerelve, így 1,075 vagy 3 mm átmérőjű izzószálat készíthet 3D nyomtatóhoz.
Filastruder
A 3D-s iparban a Filastruder extruder sokoldalú összeszereléséről ismert, amely lehetővé teszi, hogy bárki otthon készítsen műanyag szálat. Az átgondolt tervezésű és könnyen használható modell ideális extrudálási alkalmazásokhoz.
Ha otthon van egy ilyen eszköz, saját kezűleg is beállíthatja a szálak létrehozását a 3D nyomtatókhoz. Az egyetlen figyelmeztetés az, hogy helyesen válassza ki a felhasznált összetevők, színezékek arányát. Mindössze 12 óra üzemidő alatt a berendezés 1 kg izzószál előállítására képes, míg a végső termelékenység olyan paraméterektől függ, mint a fúvóka átmérője, az extrudálási hőmérséklet és a felhasznált anyagok.
Lyman extruder
Ez a gép egyedülálló abban, hogy az elsők között használták műanyag rudak gyártására. Figyelemre méltó, hogy a berendezés tervezése nyerte el a fődíjat aA Desktop Factory Verseny 2013-ban. A tervezés rendkívüli egyszerűsége miatt maga a berendezés bizonyult a legolcsóbbnak a többi analóghoz képest. Egy másik érdekes tény, hogy minden utasítás nyilvános. Letölthet tervrajzokat, és létrehozhat egy extrudert, amellyel otthon készíthet 3D nyomtatószálat.
A házi készítésű készülékek készítéséről
Azok, akik 3D nyomtatókkal szeretnének dolgozni, nagyon gyakran kezdenek maguknak olyan eszközöket létrehozni, amelyek segítségével csökkenthetik költségeiket. Valójában az ilyen eszközök költséghatékonyságuk és hasznosságuk ellenére még mindig nem olyan jók:
- a szál rossz minőségű, nem megfelelő vagy nem megfelelő vastagságú lehet, ami befolyásolja a végtermék deformálódását vagy akár a nyomtatás ellehetetlenülését;
- hevítéskor a műanyag káros anyagokat bocsáthat ki, amelyeket mind a nyomtatás, mind az alapanyagok feldolgozása során be kell lélegezni;
- A festett műanyagok újrahasznosítása nem lehetséges, mivel nem ismeri a műanyag és a festék összetételét.
A barkácsoló extrudereket nehéz igazán jó minőségű műanyagból készíteni. Ezért jobb, ha megbízható márkáktól vásárol hordozható berendezéseket.
Az olcsó szál beszerzésének módjairól
A 3D nyomtatóhoz való izzószál előállításához kész ABS műanyag pelletet kell használnia. De túl drága és költséges, így otthonkörülmények között egy közönséges műanyag palack alapján készíthet anyagot. Az esemény lényege egyszerű:
- PET-palack pelyhekre zúzva;
- a kapott masszát addig melegítjük, amíg el nem éri az olvadáspontját;
- az extrudermechanizmus furatán keresztül a kívánt átmérőjű menet extrudálódik (a csúcs felelős érte);
- A kapott műanyag izzószálat levegőárammal lehűtik, majd egy dobra tekerik.
Általában a gyártás beállítása nem olyan nehéz, mint amilyennek látszik. Nehezebb minőségi anyagokat találni ahhoz, hogy az izzószál erős, megbízható, biztonságos és alkalmas legyen 3D nyomtatási alkalmazásokhoz.
Ha már a műanyag-újrahasznosításról beszélünk. Egyes országokban társadalmi célú kampányokat folytatnak a műanyag kupakok újrahasznosítására. Spanyol tudósok azt javasolják, hogy készítsenek szálakat a nyomtatáshoz, mivel a palackkupakok nagy sűrűségű, hőre lágyuló polietilénen alapulnak. A PET-alapú 3D nyomtatás népszerű jelenség, amely lehetővé teszi, hogy nagyon alacsony költséggel alternatívát hozzon létre a PLA vagy ABS műanyag helyett. Az egyetlen nehézség az, hogy ez a folyamat a gazdaságosságával együtt túl hosszú, és keményen kell dolgoznia, hogy megfelelő mennyiségű szálat hozzon létre.
