Głowice do wielkoformatowych drukarek 3D

Jak sprostać wyzwaniu druku FDM [Fused Deposition Modeling] 3D na dużą skalę metodą wytłaczania z granulatu. Jeśli chodzi o korzyści, jakie wielkoformatowy druk 3D może wprowadzić do Twojej firmy, w grę wchodzi kilka czynników. Kluczowe kwestie obejmują możliwość poprawy szybkości, kosztów i jakości. Wśród wielu zastosowań wielkoformatowe drukowanie 3D znajduje zastosowanie w niektórych znanych aplikacjach, w tym prototypy wykonane w skali 1:1, formy, wzory, meble, łodzie i części końcowe. Wszystkie z nich są szczególnie dobrze przygotowane do rosnącego wykorzystania wielkoformatowego druku 3D. Prototypowanie było pierwszym i pozostaje największym obszarem zastosowań druku 3D. W branżach takich jak motoryzacja, lotnictwo, budowa łodzi oraz wszędzie, gdzie potrzebne są duże części z termo topliwych tworzyw sztucznych. Możliwość zrobienia tego stosunkowo szybko we własnym zakresie przyspiesza proces projektowania i czas wprowadzenia na rynek. Zapewnienie odpowiedniego dopasowania i funkcjonalności części jest krytycznym parametrem procesu projektowania. Praktyczne korzystanie z prototypów w skali 1:1 pozwala zespołom zapewnić wszystkie rzeczywiste parametry wymagane przez projekt. W takich zastosowaniach drukowanie 3D jest oczywistym rozwiązaniem, ponieważ jest szybsze i tańsze niż standardowe alternatywy. Największą zaletą przemysłowego druku 3D jest swoboda projektowania części, która nie zależy od żadnego narzędzia ani formy.

Realia druku dużych części na dużą skalę metodą wytłaczania z granulatu

Budowanie większych części oznacza przesuwanie granic technologii druku 3D z wytłaczanego tworzywa sztucznego. Wraz ze wzrostem wielkości części rosną wyzwania, które należy pokonać, aby osiągnąć dobre rezultaty korzystając z technologii FDM. Technologia FDM to proces tworzenia fizycznych obiektów poprzez budowanie kolejnych warstw materiału. Włókno termoplastyczne jest przepychane przez wytłaczarkę i umieszczane tam, gdzie jest to potrzebne, w każdej warstwie, aby ukończyć pożądany przedmiot. U podstaw leży metoda lub proces wytwarzania przyrostowego (AM) przeciwny do tradycyjnego wytwarzania, które jest oparte o technologię ubytkową. Druk 3D w technologii FDM jest czysty, prosty w obsłudze i przyjazny dla użytkownika. Dzięki materiałom klasy produkcyjnej, które są stabilne mechanicznie i ekologicznie możliwe jest uzyskanie zadziwiających efektów. Obejmują one wiele takich samych wypróbowanych i przetestowanych tworzyw termoplastycznych stosowanych w tradycyjnych procesach produkcyjnych, takich jak wytłaczanie lub formowanie wtryskowe.
Technologia druku FDM [Fused Deposition Modeling] wykorzystująca drukarki 3D zasilane włóknem ma ograniczoną wydajność wytłaczania. Również cena samego włókna [filamentu] jest wysoka w porównaniu z ceną tworzyw sztucznych dostarczanych w postaci granulatu. Dodatkowym czynnikiem, który należy brać pod uwagę jest konieczność wielokrotnego przetwarzania [topienia] tworzyw sztucznych, aby wyprodukować [wytłoczyć] filament.

Wykorzystanie zalet druku 3D za pomocą granulatu

Wytłaczanie za pomocą lekkich wytłaczarek zasilanych granulatem zapewnia szereg korzyści. Umożliwia osiągniecie bardzo wysokich wydajności od 1kg/h do 120 kg/h w zależności do zastosowanej głowicy do druku 3D, zmniejsza koszty materiałów i oferuje dostęp do nowych rodzajów polimerów, które nie występują w formacie filamentu.
Korzyści te są oferowane przez nową gamę głowic do druku 3D przeznaczonych do zastosowania w zrobotyzowanych drukach 3D. Dzięki naszym rozwiązaniom technicznym klienci osiągają większe prędkości drukowania i większe rozmiary wydruków. Ze względu na profesjonalna budowę naszych głowic do druku 3D zapewniają one doskonałe parametry uplastycznienia polimerów, transport i budowę ciśnienia oraz bardzo dobre mieszanie rozprowadzjące i homogenizacje wytłaczanego stopu. Są to kluczowy czynnik które mają decydujący wpływ na jakość i właściwości mechaniczne drukowanego prototypu technologią FDM [Fused Deposition Modeling].
Połączenie głowic do druku 3D zasilanych granulatem w połączeniu z wieloosiowymi robotami przemysłowymi takich firm jak ABB, Kuka, Fanuc jest zwykle wykorzystywane do drukowania na dużą skalę, np. mebli, łodzi, i sprawia, że wytwarzanie tych obiektów jest bardziej ekonomiczne ze względu na niższe koszty materiałów i szybsze czasy drukowania.
Dodatkowo klienci mogą w ograniczonym tworzyć własne niestandardowe kompozyty i mieszanki materiałów poprzez łączenie różnych granulek. Dzięki łatwemu dodawaniu różnych barwników, dodatków i włókien wzmacniających do mieszanki, klienci mogą tworzyć niestandardowe kompozytowe tworzywa sztuczne. Tworzenie w profesjonalny sposób własnych mieszanek i kompozytów wymaga posiadania profesjonalnej linii do granulacji wyposażonej w wytłaczarkę dwuślimakową wraz z odpowiednimi urządzeniami koniecznymi do prowadzenia procesu. W związku z tym drukowanie 3D za pomocą głowic zasilanych granulatem nie tylko zapewnia wydajność i korzyści finansowe, ale technologia ta zapewnia również korzyści dla środowiska.
Elastyczność i wszechstronność robotów przemysłowych sprawia, że są one idealnym komponentem do realizacji zautomatyzowanych metod wytwarzania przyrostowego dzięki swojej powtarzalności i dokładności. Dzięki połączeniu narzędzi do automatyzacji, wytłaczarek i oprogramowania specyficznego dla aplikacji, w coraz większym stopniu można zaspokoić potrzeby przemysłowej produkcji addytywnej. Zapotrzebowanie na nietypowe elementy wytwarzane ad hoc oraz szybsze, mocniejsze i tańsze podejście do produkcji trwa.
To ekscytujący czas dla nowoczesnej produkcji, ponieważ bardzo małe lub bardzo duże komponenty i części mogą być produkowane w zgodzie z gospodarką „na żądanie”, z korzyściami takimi jak obniżony koszt prototypowania. Tym samym obniżony zostaje koszt wejścia produktu na rynek w porównaniu z tradycyjnymi metodami ubytkowymi. Integralność produktu, konsolidacja większych zespołów i wiele kombinacji materiałów mogą być osiągnięte, poszerzając zakres możliwości produkcji.