ПРОИЗВОДСТВО ФИЛАМЕНТА В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ

На сегодняшний день производство пластика активно ведет свою деятельность в России и играют немалую роль. На протяжении последнего столетия можно наблюдать график развития данной отрасли.

Пластик — это материал, состоящий из синтетических или полусинтетических полимеров. Полимеры — это огромные молекулы, которые состоят из повторяющихся звеньев — мономеров [1].

Наравне с производством пластика растет и его применение в разных областях: в машиностроении, в железнодорожной сфере, в электрике и радиотехнике, в быту и тд.

Одним из областей быстро развивающихся является производство филамента.

Филамент - это нить для 3D печати. В свою очередь сама нить является термопластовым сырьем для моделирования путем наплавления 3D- принтеров.

3D-печатная нить создается с использованием процесса нагревания, экструзии и охлаждения пластика для преобразования гранул в готовый продукт. Весь этот процесс идет в специальном устройстве под названием «Экструдер». Данное устройство является далеко не дешевым изобретением. Но «домашние умельцы» смогли сделать данный аппарат в домашних условиях [3]. На рис. 1 изображено устройство экструдера.

Рисунок 1. Устройство экструдера

Сам процесс изготовления филамента производится в следующим порядке: в бункер загрузки засыпаются высушенные гранулы пластика, через шнек гранулы продвигаются к самой головке (сопло), в процессе чего они нагреваются до определённой температуры (для каждого вида пластика, соответствует своя температура экструдера) за счет нагревателей. Благодаря форме шнека ближе к головке создается давление, за счет чего расплавленный пластик «спекается» и выходит через сопло в виде готового филамента.

Но на выходе мы получаем горячий филамент, который не является пригодным для работы, так как его диаметр не является подходящим, поэтому в производственной линии после экструдера идет охлаждение.

Охлаждение бывает либо воздушное, либо водное, в зависимости от масштаба производства.

После охлаждения идет использование протяжного устройства. Данное устройство является одним из главных в данной цепи. Оно предназначено для регулирования и контроля диаметра филамента за счет скорости протяжки. Если диаметр филамента больше, чем нужно, то скорость протяжки должна увеличиться, если меньше, то уменьшиться (рис. 2) [1].

Рисунок 2. Устройство протяжки

Данное устройство состоит из нескольких прокатывающих роликов и мотора, который приводит в движение привод вращения ролика, считывающего устройства для контроля диаметра и автоматики (модернизация данного устройства возможна) [2].

После протяжного устройства готовый филамент наматывается на намотчик. Данное устройство наматывает падающий на него с протяжки филамент с определённой скоростью, виток к витку. Оно состоит из катушки, пары ведущих шестерней, концовиков и железных валов, а также шаговой с винтовой резьбой (рис. 3).

Рисунок 3. Устройство намотки