Почему печать гранулами дешевле печати филаментом?
Выбирая между двумя популярными технологиями 3D-пластиком, стоит ориентироваться на размеры изделий и объем перерабатываемого материала. Во многих случаях печать гранулами будет дешевле печати филаментом. Так, например, одно из важных преимуществ гранул — возможность использовать их повторно после переработки. Читайте в статье подробнее.
Выбирая между двумя популярными технологиями 3D-пластиком, стоит ориентироваться на размеры изделий и объем перерабатываемого материала. Во многих случаях печать гранулами будет дешевле печати филаментом. Так, например, одно из важных преимуществ гранул — возможность использовать их повторно после переработки. Читайте в статье подробнее.
Ключевая разница между FDM и FGF
Есть две основные технологии для печати расплавленным пластиком, который послойно укладывается на платформу: это FDM (Fused Deposition Modeling) и FGF (Fused Granular Fabrication). Основное различие в том, что для FDM используется нить (филамент) на катушках, а для FGF — гранулы.
Ключевая разница между FDM и FGF
Есть две основные технологии для печати расплавленным пластиком, который послойно укладывается на платформу: это FDM (Fused Deposition Modeling) и FGF (Fused Granular Fabrication). Основное различие в том, что для FDM используется нить (филамент) на катушках, а для FGF — гранулы.
FDM-печать. Источник: https://doi.org/10.4236/oalib.1107698
FDM-печать. Источник: https://doi.org/10.4236/oalib.1107698
Соответственно, FDM-принтер оснащен экструдером для плавления нитей, а FGF — бункером, в который засыпают гранулы для подачи на печать, и экструдером шнекового, т.е. винтового типа. Шнек перемещает гранулы от входного отверстия системы подачи к отверстию сопла.
В FDM-принтере пластик плавится внутри экструдера, а в FGF гранулы при помощи шнека проходят через несколько зон нагрева, прежде чем поступить в сопло.
Соответственно, FDM-принтер оснащен экструдером для плавления нитей, а FGF — бункером, в который засыпают гранулы для подачи на печать, и экструдером шнекового, т.е. винтового типа. Шнек перемещает гранулы от входного отверстия системы подачи к отверстию сопла.
В FDM-принтере пластик плавится внутри экструдера, а в FGF гранулы при помощи шнека проходят через несколько зон нагрева, прежде чем поступить в сопло.
Гранульный экструдер. Источник: https://doi.org/10.4236/oalib.1107698
Основные компоненты экструдера FGF-принтера
Гранульный экструдер. Источник: https://doi.org/10.4236/oalib.1107698
Основные компоненты экструдера FGF-принтера
Преимущества гранульного экструдера
1. Экономическая выгода
Филамент дороже, потому что требует обработки: нужно расплавить пластик, вытянуть из него проволоку, намотать на катушку и упаковать. Для FGF-печати вы покупаете сырье напрямую.
2. Печать крупных деталей
Гранульные принтеры конструктивно рассчитаны на производство больших форм, корпусов, оснастки и оснащены более крупными экструдерами, подающими более толстые слои пластика с бОльшей скоростью. Кроме того, FGF-принтеры интегрируются с роботизированными системами печати.
Преимущества гранульного экструдера
1. Экономическая выгода
Филамент дороже, потому что требует обработки: нужно расплавить пластик, вытянуть из него проволоку, намотать на катушку и упаковать. Для FGF-печати вы покупаете сырье напрямую.
2. Печать крупных деталей
Гранульные принтеры конструктивно рассчитаны на производство больших форм, корпусов, оснастки и оснащены более крупными экструдерами, подающими более толстые слои пластика с бОльшей скоростью. Кроме того, FGF-принтеры интегрируются с роботизированными системами печати.
Печать гранульным принтером. www.piocreat3d.com
Печать гранульным принтером. www.piocreat3d.com
3. Возможность вторичной переработки
Отходы, брак, материалы поддержки можно перемолоть с помощью гранулятора и снова отправить в печать. Стандартная практика заключается в смешивании 20–40% отходов с первичным сырьем. Это позволяет значительно снизить затраты.
4. Быстрая печать
Большое сопло в гранульном экструдере обеспечивает высокую скорость выхода материала, что приводит к сокращению времени печати по сравнению с филаментным экструдером. FDM-принтер может производить 50 г в час, а FGF — 2-5 кг в час.
5. Большой выбор материалов
Можно использовать большой ассортимент пластиков, включая инженерные и с наполнителями.
Дерево, стекло, металл и другие наполнители гранул для 3D-печати по технологии FGF >>
3. Возможность вторичной переработки
Отходы, брак, материалы поддержки можно перемолоть с помощью гранулятора и снова отправить в печать. Стандартная практика заключается в смешивании 20–40% отходов с первичным сырьем. Это позволяет значительно снизить затраты.
4. Быстрая печать
Большое сопло в гранульном экструдере обеспечивает высокую скорость выхода материала, что приводит к сокращению времени печати по сравнению с филаментным экструдером. FDM-принтер может производить 50 г в час, а FGF — 2-5 кг в час.
5. Большой выбор материалов
Можно использовать большой ассортимент пластиков, включая инженерные и с наполнителями.
Дерево, стекло, металл и другие наполнители гранул для 3D-печати по технологии FGF >>
F2 Gigantry: открытый портал со шнековым экструдером для печати крупногабаритных объектов из пластиковых гранул
F2 Gigantry: открытый портал со шнековым экструдером для печати крупногабаритных объектов из пластиковых гранул
Как промышленность использует FGF для экономии средств
Автомобильное и инструментальное производство
Сценарий: печать на 3D-принтере сборочного приспособления весом 50 кг для новой линии по производству автомобилей. Стоимость филамента: около 115 тыс. руб.; время печати 1 неделя. Стоимость гранул: ок. 23 тыс. руб.; время печати 10 часов.
Вывод: использование гранул позволяет рассматривать оснастку как операционные расходы, а не как основное вложение.
Как промышленность использует FGF для экономии средств
Автомобильное и инструментальное производство
Сценарий: печать на 3D-принтере сборочного приспособления весом 50 кг для новой линии по производству автомобилей. Стоимость филамента: около 115 тыс. руб.; время печати 1 неделя. Стоимость гранул: ок. 23 тыс. руб.; время печати 10 часов.
Вывод: использование гранул позволяет рассматривать оснастку как операционные расходы, а не как основное вложение.
Технология PAM
Французская компания Pollen AM разработала линейку 3D-принтеров PAM (Pellet Additive Manufacturing) специально для печати гранулами, пригодными для литья под давлением.
Почему именно гранулы?
-
Гранулы в 5–10 раз дешевле филамента и намного дешевле смолы. С помощью машины для литья под давлением себестоимость печати значительно снижается.
-
С принтерами PAM можно использовать любые гранулы, подходящие для литья под давлением, что расширяет возможности выбора поставщиков.
-
FGF обеспечивает снижение затрат на материалы на 65–90%, уменьшая цены на инженерные полимеры с 30 до 5 долл./кг. Это особенно выгодно для предприятий, потребляющих больше 500 кг гранул в год.
Технология PAM
Французская компания Pollen AM разработала линейку 3D-принтеров PAM (Pellet Additive Manufacturing) специально для печати гранулами, пригодными для литья под давлением.
Почему именно гранулы?
-
Гранулы в 5–10 раз дешевле филамента и намного дешевле смолы. С помощью машины для литья под давлением себестоимость печати значительно снижается.
-
С принтерами PAM можно использовать любые гранулы, подходящие для литья под давлением, что расширяет возможности выбора поставщиков.
-
FGF обеспечивает снижение затрат на материалы на 65–90%, уменьшая цены на инженерные полимеры с 30 до 5 долл./кг. Это особенно выгодно для предприятий, потребляющих больше 500 кг гранул в год.
Слева: шестиугольник с гироидным заполнением, справа: лабораторная посуда. www.pollen.am
Слева: шестиугольник с гироидным заполнением, справа: лабораторная посуда. www.pollen.am
Сравнение стоимости печати двух деталей. www.pollen.am
Сравнение стоимости печати двух деталей. www.pollen.am
Коротко
-
Гранулы стоят в 5-10 раз дешевле, чем филамент.
-
Переход от филамента к гранулам позволяет сократить затраты на материалы на 90%.
-
Печать на FGF-принтере до 200 раз быстрее из-за высокой скорости потока. Особенно при интеграции с роботизированными системами.
-
На FGF-принтере можно печатать, используя измельченные пластиковые отходы и минуя трудоемкий этап превращения переработанного материала обратно в нить. Если напечатанная модель больше не нужна, ее можно измельчить, чтобы напечатать следующую версию из того же материала.
-
Технология FGF особенна выгодна при больших объемах производства и для быстрой печати крупногабаритных объектов. Для мелких изделий и детализированных поверхностей лучше подойдет FDM.
Коротко
-
Гранулы стоят в 5-10 раз дешевле, чем филамент.
-
Переход от филамента к гранулам позволяет сократить затраты на материалы на 90%.
-
Печать на FGF-принтере до 200 раз быстрее из-за высокой скорости потока. Особенно при интеграции с роботизированными системами.
-
На FGF-принтере можно печатать, используя измельченные пластиковые отходы и минуя трудоемкий этап превращения переработанного материала обратно в нить. Если напечатанная модель больше не нужна, ее можно измельчить, чтобы напечатать следующую версию из того же материала.
-
Технология FGF особенна выгодна при больших объемах производства и для быстрой печати крупногабаритных объектов. Для мелких изделий и детализированных поверхностей лучше подойдет FDM.
Помощь в выборе 3D-принтера
Позвоните +7 495 646-15-33
Написать в TelegramОставьте заявку на звонок
Приходите в наш демозал
Узнать большеЯ подтверждаю достоверность введенных мною сведений и даю согласие на обработку моих персональных данных в соответствие c политикой конфиденциальности и пользовательским соглашением.