فیلامنت پرینتر سه بعدی

فیلامنت یکی از بخش های اساسی تولید افزایشی و منبع تغذیه ی پرینت سه بعدی fdm است. همزمان با پیشرفت و تکامل این صنعت، تنوع فیلامنت ها هم گسترش پیدا کرده است و امروزه تعداد بیشماری برند، سایز های متعدد و متریال های جدید وجود دارد. با این همه، اصلا فیلامنت پرینتر سه بعدی چگونه ساخته می شود؟ پروسه ی ساخت فیلامنت پرینتر سه بعدی توسط دستگاه فیلامنت ساز را می توان به 5 مرحله که با ماده ی خام آغاز و با ماسوره ای حاظر و آماده تمام می شود؛ تقسیم کرد.

با وجود اینکه انواع مختلفی فیلامنت و راه های متنوعی برای ساخت آن وجود دارد در این مقاله سعی می کنیم با تمرکز بر مراحل کلیدی، چگونگی ساخت فیلامنت را شرح دهیم.

1. پلاستیک

 

اولین مرحله ی ساخت فیلامنت پرینتر سه بعدی توسط دستگاه فیلامنت ساز، تولید پلاستیک است. در مرحله ی تصفیه، نفت خام در کوره های صنعتی حرارت می بیند و اجزای آن از هم تجزیه می شوند. یکی از مهمترینِ این اجزا، نفتا است؛ که در تولید پلاستیک مورد نیاز است.

نفتا، کاتالیست (کاتالیزور) و سایر مواد شیمیایی، در یک راکتور پلیمرازیسیون پیوند می خورند. سپس محصول نفتای پلیمرایزد شده ذوب شده و با سایر متریال، جهت تولید پلاستیک ترکیب می شود و محصول نهایی به ذرات کوچکتری به نام گرانول تقسیم می شود. گرانول ها معمولا شفاف و بی رنگ  یا به رنگ سفید تولید و عرضه می شوند تا مصرف کنندگانی چون تولید کنندگان فیلامنت، امکان کنترل کامل مرحله رنگرزی را داشته باشند.

2. آماده سازی

 

مرحله دوم تولید فیلامنت پرینتر سه بعدی آماده سازی گرانول برای مرحله شکل دهی است که گرانول ها تبدیل به ریسمان می شوند. پالت ها وارد یک مخلوط کن صنعتی می شوند تا با مواد افزودنی مخلوط شوند و به ماده ای یکدست تبدیل شوند. مواد افزودنی شامل رنگدانه ها هستند و یا موادی که بر مقاومت، استحکام، ساختار و یا حتی خاصیت مغناطیسی ماده تاثیر می گذارند. فیلامنت های خاصی مثل فیلامنت چوبی با اضافه کردن موادی چون خاک اره و ذرات چوب بدست می آیند.

خشک کردن

بعد از مخلوط شدن گرانول ها، نوبت به خشک کردن آنها می رسد زیرا که مانند فیلامنت، گرانول ها هم رطوبت موجود در هوا را جذب می کنند و باعث بی کیفیت شدن پلاستیک می شوند بنابراین باید از خشک بودن فیلامنت اطمینان حاصل کرد تا بتوان تولید فیلامنتی با کیفیت را تضمین کرد. گرانول ها معمولا در دمای 60 الی 80 درجه سانتی گراد به مدت چند ساعت خشک می شوند. این پروسه با توجه به نوع تولید فیلامنت ممکن است متفاوت باشد.

3. شکل دهی

 

سومین مرحله ازتولید فیلامنت پرینتر سه بعدی توسط دستگاه فیلامنت ساز تبدیل گراونول به رشته هایی با مقطع دایره است که شامل حرارت دادن و سرد کردن می شود و مهمترین مرحله محسوب می شود.

حرارت دادن

گرانول ها وارد اتاقکی حرارتی در اکسترودر فیلامنت می شوند که گرانول ها را تبدیل به ماده ای نرم با قابلیت فرم دهی می کند. در این حالت گرانول ها با هم ترکیب شده و ماده ای استاندارد و منسجم را شکل می دهند. این ماده ی ریسمان مانند که به فیلامنت معروف است از طریق نازلی از اتاقک حرارتی خارج می شود و به قسمت سردکردن وارد می شود.

سرد کردن

 

بعد از اتاقک حرارتی فیلامنت ها وارد چندین حوضچه ی آب می شوند. اولینِ آنها حوضچه ی آب گرم است که برای دایره ای شدن فیلامنت اهمیت بالایی دارد. تنظیم درجه حرارت صحیح برای جلوگیری از بیضی شکل شدن فیلامنت که برای پرینت سه بعدی مشکل زاست بسیار مهم است.

بعد از آن نوبت به حوضچه ی آب سرد می رسد که برای خنک کردن و شکل دهی نهایی فیلامنت موثر است. سرعت کشیده شدن فیلامنت در این حوضچه ها تعیین کننده ی قطر فیلامنت پرینتر سه بعدی است؛ هر چه این سرعت کمتر باشد قطر بزرگتر خواهد شد در صورتی که سرعتی بالاتر نتیجه ی عکس خواهد داد.

4. رول کردن فیلامنت ها

 

مرحله چهارم ساخت فیلامنت ایرانی، رول کردن فیلامنت ها است. در این مرحله موتورها فیلامنت پرینتر سه بعدی را از حوضچه های آب بیرون کشیده و به دستگاه رول کردن فیلامنت می رسانند. این مرحله در ابتدا با انداره گیری قطر فیلامنت به وسیله ی یک دستگاه لیزری برای اطمینان حاصل کردن از حد استاندارد آن که چیزی مابین 1.7 میلی متر تا 2.85 میلی متر است؛ شروع می شود. سپس فیلامنت به یک قرقره متصل می شود و دور آن می چرخد. زمانی که قرقره پر شود؛ یک سنسور آن را تشخیص داده و رشته ی فیلامنت بریده می شود. این پروسه تکرار می شود تا زمانی که حلقه ی فیلامنت به اتمام برسد.

5. بسته بندی

برای اطلاع رسانی از قیمت و ویژگی های فیلامنت شفاف کلیک کنید.

مرحله نهایی ساخت فیلامنت پرینتر سه بعدی که برای سفارش پرینت سه بعدی پلاستیکی باید از آن آگاه باشید، آماده سازی قرقره فیلامنت برای فروش است. بسته بندی مخصوص برند، گاهی برچسب زدن بر قرقره ها و همچنین بارکد و لیبل. با اتمام بسته بندی، رول فیلامنت ها آماده برای فروش می شوند. بررسی های بسیاری لازم است تا از کیفیت فیلامنتی که به دست شما می رسد؛ اطمینان حاصل شود.

در آینده که برای پرینتر سه بعدیتان فیلامنت تهیه کردید؛ درک کامل تری نسبت به تمام مراحل پشت آن خواهید داشت.