فرآیند تولید فیلامنت با چه دستگاهی انجام می شود؟
برای پاسخ به سوال فیلامنت چگونه تولید می شود؟ ابتدا باید بدانیم فرآیند تولید فیلامنت با چه دستگاهی انجام می شود؟ فرآیند تولید فیلامنت توسط دستگاهی به نام اکسترودر انجام می شود. اکسترودر های فیلامنت در زمینه تولید فیلامنت، عملکردشان مشابه مجموعه اکسترودر های پرینتر سه بعدی نیستند. اکسترودر ها دستگاه هایی هستند که گرانول ها را ذوب میکنند. سپس از طریق یک نازل،فشرده و به صورت فیلامنت در می آورند. اکسترودر ها مانند هر ماشینی در اندازه و مقیاس های متفاوتی وجود دارند .
مانند اکسترودر های خانگی و صنعتی که اکسترودر های صنعتی در مقیاسی بزرگ تر و سرعتشان از اکسترودر های خانگی نیز بیشتر است. همانطور که گفتیم تولید فیلامنت مراحل مختلفی دارد.
مراحل تولید فیلامنت
تولید فیلامنت مراحل مختلفی دارد که گروه فیلامنت 1001 قصد دارد در این مقاله مراحل تولید فیلامنت را برای شما شرح دهد.
همچنین می توانید برای انتخاب فیلامنت مناسب به مطلب انتخاب فیلامنت این سایت مراجعه کنید.
مرحله اول : انتخاب گرانول
ابتدا باید گرانول هایی از یک ماده ترموپلاستیک خاص تهیه کنیم. این گرانول هااز پالایش نفت خام و ماده ای به نام نفتا و ترکیب اجزای شیمیایی دیگر تولید میشود. گرانول ها معمولا به صورت شفاف تولید میشوند . این امر به تولید کنندگان فیلامنت پرینتر سه بعدی کمک می کند. تا در هنگام تولید فیلامنت های رنگی مشکلی برایشان به وجود نیاید و گرانول ها رنگ پذیری راحت تری داشته باشند.
مرحله دوم : فرآوری گرانول
همانطور که می دانید برای ایجاد ویژگی مکانیکی خاص مورد نظر،مواد افزودنی به گرانول ها اضافه می شود. این افزودنی ها می تواند شاملالیاف شیشه یا کربن باشد.همچنین با اضافه کردن خاک اره و یا ذرات ریز چوب می توان فیلامنتی باخواصی نزدیک به چوب نیز تولید کرد که برای ساخت قطعاتی تزئینی بادستگاه پرینتر سه بعدی استفاده می شود.
این افزودنی ها ویژگی هایی همچون : مقاومت در برابر ضربه ، در برابر سایش، و حتی قابلیت رسانا بودن را در فیلامنت ها به وجود می اورند و موارد استفاده از فیلامنت ها را بیشتر کنند. از این رو هر اکسترودر فیلامنت نمی تواند باهر ماده ای کار کند، و این به دلیل این است که حداکثر گرمایش دستگاه اکسترودر نمی تواند هر ماده ای را ذوب کند و عواملی همچون خنک کننده ها نیز تاثیر گذار هستند. پس با دقت به نوع دستگاه اکسترودر مواد افزودنی را انتخاب میکنیم.
مرحله سوم : فرم دهی گرانول ها
همانطور که قبلا اشاره کردیم اکسترودر های فیلامنت گرانول ها را ذوب می کنند. فرآیند تولید فیلامنت از ذوب کردن و اکسترود کردن سخت تر است.
سپس برای تولید فیلامنت گرانول ها را داخل دستگاه اکسترودر میریزند. ورودی دستگاه های اکسرودر را به صورت عمودی میسازند که قسمت بالا و پایین آن باز است بنابراین می توانید گرانول بیشتری اضافه کنید تا دستگاه فیلامنت بیشتری تولید کند.
هنگامی که گرانول ها به داخل قیف ورودی دستگاه میریزند به داخل یک میل ماردون وارد می شوند . از میل ماردون برای ثابت نگه داشتن جریان گرانول ها و جلوگیری از گیر کردن آنها در مسیر استفاده می شود. برای ذوب شدن گرانول ها میل ماردون وارد یک ناحیه ی گرمایشی می شود، جایی که از عناصر گرمایشی برای تبدیل گرانول ها به مادهای مذاب استفاده میشود.
سپس میل ماردون به چرخش خود ادامه می دهد تا مواد مذاب را از یک نازل بیرون براند تا مواد مذاب شکل فیلامنت های مورد نظر را به خود بگیرند . در این قسمت علاوه بر این که مواد مذاب شکل فیلامنت را به خود میگیرند تا حدودی قطر آن نیز تعیین می شود که فیلامنت ها معمولا در قطر های 1.75میلیمتر و 2.85 میلی متری تولید میشود .
پس از خارج شدن فیلامنت از نازل آن ها وارد محفظه خنک کاری میشود این امر باعث جامد شدن مواد مذاب می شود . در این مرحله سرعت استمرار فیلامنت یکی دیگر از عوامل تعیین قطر فیلامنت است. این بدان معنا است که هر چه سرعت استم کمتر باشد قطر فیلامنت بیشتر است و هرچه سرعت بیشتر باشد قطر فیلامنت تولیدی کمتر می شود.
مرحله چهارم : قرقره کردن
معمولا در انتهای دستگاه اکسترودر ها مکانیزمی وجود دارد تا فیلامنت تولیدشده را به دور یک حلقه بغلتاند. این کار باید با دقت زیادی انجام شود تا ماده در سطح حلقه به طور یکنواخت قرار گیرد.همچنین باید دقت شود فیلامنت ها در حین غلطیدن به دور حلقه به دور خود نپیچند، زیرا باعث می شود در هنگام اکسترود کردن توسط دستگاه پرینتر سه بعدی فیلامنت گیر کرده و به نازل نرسد، وقطعه به صورت ناقص پرینت شود.
مرحله پنجم : جعبه بندی
فیلامنت ها ابتدا بر روی قرقره ها نام تجاری و مشخصاتی همچون محدوده دمای مورد نیاز برای ذوب فیلامنت را با برچسب بر روی جعبه می چسبانند. سپس حلقه های فیلامنت را داخل پلاستیک های محکمی قرار میدهند. با دستگاه مکش هوای داخل پلاستیک را مکش میکنند و انتهای آن را وکیوم می کنند .
کلام آخر
ما در گروه فیلامنت 1001 سعی کردیم با شرح کامل تولید فیلامنت و معرفی دستگاه اکسترودر فیلامنت، شما را با روش ساخت فیلامنت آشنا کرده تا هنگامی که فیلامنت نو خریداری میکنید. تا قدر زحماتی که برای ساخت فیلامنت انجام میگیرد را بهتر بدانید. این فرآیند هر روز و هر روز تکرار می شود تا نیاز افرادی که در سراسر دنیا از پرینتر سه بعدی استفاده می کنند برطرف شود.