यह औद्योगिक 3 डी प्रिंटिंग को सस्ता बनाता है

अधिकांश लोग पहले से ही एक या दूसरे तरीके से 3 डी प्रिंटिंग में आ चुके हैं, लेकिन अभी भी एक मिथक है कि 3 डी प्रिंटर पर कुछ भी मुद्रित किया जा सकता है। लेकिन यह मामले से बहुत दूर है। और परिणामस्वरूप, 3 डी प्रिंटिंग बड़ी कंपनियों के उत्पादन श्रृंखलाओं में व्यापक आवेदन नहीं पा सकता है। एफडीएम विधि का उपयोग करते हुए 3 डी प्रिंटिंग की मुख्य तकनीकी समस्या एक पुनरावर्तनीय सामग्री के रूप में अनफिल्ड पॉलिमर (पॉलीलैक्टाइट, एक्रिलोनिट्राइल ब्यूटाडीन स्टाइरीन) का उपयोग है, जो एफएफआर प्रिंटिंग का उपयोग करके प्राप्त उत्पादों के दायरे को महत्वपूर्ण रूप से सीमित करता है।

यह समस्या काफी हद तक इस तथ्य के कारण है कि बहुलक छड़ (फिलामेंट्स) की सामग्री के लिए, भौतिक गुणों पर काफी "सख्त" आवश्यकताएं लगाई जाती हैं, चिपचिपाहट पिघलती हैं - प्रक्रियाशीलता, थर्मोफिजिकल गुण, विभिन्न सतहों पर आसंजन, आदि। इस प्रकार, 3 डी के लिए फिलामेंट। -प्रिन्टिंग एक पूर्ण विकसित बहुलक उत्पाद है। हालांकि, कार्यात्मक गुणों के साथ इस तरह के फिलामेंट्स पर आधारित तीन आयामी प्रोटोटाइप का निर्माण एफडीएम विधि द्वारा तीन आयामी मुद्रण द्वारा प्राप्त किए गए अंतिम उत्पादों के यांत्रिक, थर्मल, इलेक्ट्रिकल और अन्य गुणों के संदर्भ में उच्च मापदंडों को प्राप्त करने की आवश्यकता के कारण बेहद मुश्किल है और एक ही समय में फिलामेंट के लिए तकनीकी आवश्यकताओं को देखते हुए, जिसका उपयोग अंतिम उत्पाद बनाने के लिए किया जाता है।

दूसरे शब्दों में, अत्यधिक भरी हुई सामग्रियों (गर्मी-चालन, उच्च-शक्ति, रासायनिक रूप से प्रतिरोधी, आदि) से "फिलामेंट" प्राप्त करना एक अत्यंत कठिन काम है, और कुछ मामलों में पूरी तरह से असंभव कार्य है। यदि "फिलामेंट" प्राप्त होता है, तो इसे साधारण 3 डी प्रिंटर पर प्रिंट करना संभव नहीं है।

सामान्य तौर पर, एफडीएम 3 डी प्रिंटिंग में बहुलक-मिश्रित सामग्री का उपयोग कई सीमाओं और समस्याओं के साथ जुड़ा हुआ है:

• एफडीएम विधि के अनुसार मुद्रण के लिए बहुलक रचनाओं की रचनाओं का विकास, additive विधि द्वारा कार्यात्मक उत्पादों को ढालना की ख़ासियत को ध्यान में रखते हुए, एक जटिल शोध कार्य है जिसे प्राप्त किए गए उत्पादों और उपभोज्य के गुणों को ध्यान में रखना आवश्यक है;
• उच्च भंगुरता और उच्च भरे हुए कंपोजिट से कम प्रदर्शन फिलामेंट्स;
• कुछ लोड स्थितियों के तहत बहुलक मैट्रिक्स में भराव का कम आसंजन;
• प्रबलित फिलामेंट्स के साथ मुद्रण के लिए तकनीकी क्षमताओं की कमी;
• 3 डी प्रिंटिंग प्रौद्योगिकियों की एक सीमित श्रृंखला जो दानेदार बनाने के रूप में प्रस्तुत और अत्यधिक भरे हुए पॉलिमर सामग्री को संसाधित करती है।

इस समस्या का समाधान बहुलक छड़ की अस्वीकृति और दाने और पाउडर का उपयोग है, जो व्यापक रूप से औद्योगिक इंजेक्शन मोल्डिंग के लिए उपयोग किया जाता है, 3 डी प्रिंटिंग के लिए एक उपभोज्य के रूप में।



इन उद्देश्यों के लिए, स्क्रू-प्लंजर एक्सट्रूडर के साथ एक अद्वितीय 3 डी प्रिंटर विकसित किया गया था, जो आपको निम्नलिखित तकनीकी खिड़कियों में कम-प्रवाह बहुलक-मिश्रित सामग्री को संसाधित करने की अनुमति देता है:

1. पिघल की चिपचिपाहट: 5 - 100 केपीए × एस;
2. ऑपरेटिंग तापमान: 25 - 450 डिग्री सेल्सियस;
3. एक ताप कक्ष का तापमान: 120 ° C
3. प्रिंट की मात्रा 350 × 350 × 350 मिमी है;
4. मुद्रण की गति 30 सेमी 3 / मिनट तक;
5. 0.05 मिमी से स्थिति सटीकता।


पुनर्नवीनीकरण सामग्री:

• थर्माप्लास्टिक और थर्माप्लास्टिक इलास्टोमर्स: एबीएस कॉपोलीमर, एलडीपीई, पीपी, पीवीए, पेटा, पीएमएमए, पीएसटी, 1,2-एसपीबी, एसबीएस, थर्माप्लास्टिक पॉलीओफिन इलास्टोमर्स, थर्माप्लास्टिक इलास्टोमर्स;
• उच्च शक्ति इंजीनियरिंग प्लास्टिक: पॉलीफेनिल सल्फाइड, पॉलीएथरेडेनकेटोन, पॉली कार्बोनेट, फ्लोरोप्लास्टिक;
• बायोडिग्रेडेबल पॉलिमर: पॉलीएलेक्टाइड्स, पॉलीहाइड्रॉक्सीलेंकॉनेट्स।

तीन आयामी प्रोटोटाइप के लिए, छोटे पुष्टिकारक एजेंटों के रूप में, बहुलक और अकार्बनिक फाइबर की एक किस्म कार्य कर सकती है:

• मोनोफिलामेंट: फाइबर ग्लास, कार्बन, विस्कोस, पॉलिएस्टर; पॉलियामाइड, तांबा, निकल, एल्यूमीनियम और चांदी फाइबर;
• हाइब्रिड फाइबर: धातु-कपड़ा, धातु-ग्लास और धातु-बहुलक फाइबर;
• बायोडिग्रेडेबल फाइबर: विस्कोस, कोलेजन, हाइड्रोजेल और पॉलीसेकेराइड फाइबर।

प्रस्तुत प्रौद्योगिकी अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला के साथ मिश्रित सामग्री से उत्पाद बनाना संभव बना देगी, और न केवल प्रोटोटाइप, बल्कि पहले से ही तैयार कार्यात्मक उत्पाद, जो बड़े पैमाने के उद्योग में समग्र सामग्री की शुरूआत और बढ़ती प्रौद्योगिकी बाजार की अपेक्षाओं के रुझान के संदर्भ में प्रासंगिक है।



"फिलामेंट" 3 डी प्रिंटर की तुलना में, इस तकनीक के कई फायदे हैं:

• पुनरावर्तनीय सामग्रियों की एक विस्तृत श्रृंखला - उन सामग्रियों का उपयोग करने के अवसर हैं जो पहले केवल महंगे चयनात्मक लेजर सिंटरिंग (एसएलएस) प्रौद्योगिकी के उपयोगकर्ताओं के लिए उपलब्ध थे, साथ ही सिद्धांत में 3 डी प्रिंटिंग के लिए अनुपयोगी अनुपयुक्त;
• सामग्री की लागत में 5-10 गुना कमी;
• एक्सट्रूडर के थ्रूपुट में वृद्धि हुई और, परिणामस्वरूप, उच्च मुद्रण गति;
• अंतिम उत्पाद में सामग्री के प्रारंभिक गुणों का संरक्षण;
• मुद्रण के दौरान सीधे सामग्री भरने के साथ प्रयोग करने की क्षमता;
• अंतिम उत्पाद के रूप में सीधे नई सामग्रियों का परीक्षण करने की क्षमता।

इसी तरह के विकास रूसी बाजार पर प्रस्तुत नहीं किए जाते हैं। इसी तरह के विकास के साथ स्टार्टअप केवल पश्चिमी बाजार में दिखाई दे रहे हैं, लेकिन वे प्रिंट गुणवत्ता, मूल्य और सुविधाओं में भी नीच हैं।


पॉलियामाइड -6 से मुद्रित मोहरा

यदि आप इंजेक्शन मोल्डिंग मशीन पर दबाव में किसी भी सामग्री को डाल सकते हैं तो ऐसे उपकरण का उपयोग क्यों करें? इसका उत्तर सरल है - एक 3 डी प्रिंटर को अतिरिक्त उपकरण (लिथियम रूपों, आदि) की आवश्यकता नहीं होती है, और एक उत्पाद की कीमत केवल 300,000 टुकड़ों से छपाई करते समय तुलनीय होती है। दूसरे शब्दों में, छोटे पैमाने पर उत्पादन 90% सस्ता है और केवल उपभोग्य सामग्रियों के लिए, रेटुलिंग के लिए अतिरिक्त लागतों की आवश्यकता नहीं है।

तदनुसार, संभावित उपभोक्ता मोटर वाहन और विमानन उद्योगों, इलेक्ट्रॉनिक्स और अनुसंधान और विकास केंद्रों और चिकित्सा सहित घरेलू और तकनीकी उत्पादों के निर्माताओं में बड़े पैमाने पर उद्योग के प्रतिनिधि हैं। इसके अलावा, प्रौद्योगिकी उद्योग 4.0 की अवधारणा में अनुकूलित छोटे पैमाने पर उत्पादन के लिए अपना आवेदन पा सकती है।