انتقل إلى المحتوى
لقطة مقرّبة لباثق FGF PRO
FGF PRO / التقنية

كيف تعملالطباعة ثلاثية الأبعادبالحبيبات

FGF تقنية للطباعة مباشرة من حبيبات البوليمر. داخل الباثق تنصهر المادة بحرارة السخانات، بينما يدفعها لولب دوار نحو الفوهة. تضع الطابعة المصهور طبقة تلو الأخرى لتشكيل القطعة وفق نموذج رقمي.

من الحبيبات
إلى القطعة النهائية

ما يحدث للمادة داخل الباثق وأثناء الطباعة، خطوة بخطوة.

المرحلة 01 / 06

حبيبات

تُحمّل الحبيبات في القادوس، ثم تدخل منطقة التغذية في الباثق. في هذه المرحلة تتكون المادة من جسيمات صلبة منفصلة.

حالة المادة: حبيبات صلبة.

المزايا الرئيسية
للتقنية

قطع مطبوعة من البولي بروبيلين (PP) والحبيبات التي صُنعت منها.
كميتان متقاربتان من المادة، إحداهما حبيبات والأخرى خيوط طباعة.
بكرات فارغة بعد الطباعة بالخيوط.

مواد خام
بتكلفة أقل

تلغي الطباعة المباشرة بالحبيبات مرحلة تصنيع الخيوط الوسيطة. ويمكن أن يخفض ذلك تكلفة المادة، خصوصاً في المنتجات كبيرة الحجم. ويعتمد مقدار التوفير على البوليمر المحدد والمورد وحجم الشراء.

اختيار واسع
من البوليمرات

لا يقتصر اختيار المادة على تشكيلة خيوط الطباعة الجاهزة. تتيح FGF استخدام اللدائن الحرارية الحبيبية، ومنها الإلاستومرات اللينة التي يصعب تغذيتها على شكل خيط. وتعتمد إمكانية استخدام درجة معينة على خصائص الطابعة.

إمكانات لمعدل
إنتاج مرتفع

يتيح الباثق اللولبي توفير تدفق مرتفع من المصهور. ويمكن الطباعة بسرعة حتى بفوهة صغيرة. وعندما تكون قدرة الباثق كافية، تعتمد السرعة على ميكانيكا الطابعة وهندسة القطعة والإعدادات المختارة.

استخدام
مواد خام معاد تدويرها

تتيح FGF استخدام مواد خام معاد تدويرها ومناسبة، دون تصنيع خيوط أولاً. وهذا يفتح المجال لإعادة اللدائن الحرارية المعاد تدويرها إلى إنتاج منتجات جديدة. وتتحدد صلاحيتها بحسب التركيب والحالة والتوافق مع نظام التغذية.

القيود
للتقنية

يعتمد التحكم في التدفق على تصميم الباثق. أما النقاط الأخرى فتشترك فيها أيضاً FDM/FFF.

الخاصيةتأثيرها على القطعة
التحكم في التدفق
والسحب الراجع

قد يسبب الضغط المتبقي بعد توقف اللولب رشحاً وخيوطاً بين مناطق الطباعة. ويُعد تفريغ الضغط بسرعة واستعادة تغذية مستقرة تحدياً هندسياً مستقلاً. وتعتمد فعالية السحب الراجع على تصميم الباثق ونظام التحكم.

التوازن بين الإنتاجية
والتفاصيل

تؤثر زيادة قطر الفوهة وارتفاع الطبقة لتحسين الإنتاجية على العناصر الدقيقة وتجعل الطبقات أكثر وضوحاً. وقد تتطلب الأسطح الملساء والتعشيقات الدقيقة تشطيباً إضافياً.

قوة
الترابط بين الطبقات

قد يضعف الاندماج غير الكامل بين المسارات والطبقات المتجاورة، وكذلك الفراغات الداخلية، القطعة. ويُراعى ذلك عند تصميم منتجات تتحمل أحمالاً واختيار ظروف الطباعة.

الانكماش
والتشوه

قد يؤدي التبريد غير المتجانس للبوليمر إلى الالتواء والانحراف عن الشكل المطلوب. وتعتمد شدة هذه التأثيرات على المادة وهندسة القطعة والظروف الحرارية.

دعامات
للأجزاء المعلقة

تحتاج بعض المناطق المعلقة إلى دعامات أو تغيير اتجاه القطعة أو تعديل التصميم. ويؤثر ذلك في استهلاك المادة والمعالجة اللاحقة.

مقارنة مع تقنيات
تصنيع أخرى

المعيار FDM / FFFالطباعة بالخيوط FGFالطباعة بالحبيبات القولبة بالحقنالتشكيل انطلاقًا من الحبيبات
المواد لدائن حرارية على شكل خيوط: صلبة أو مرنة أو محشوة. يعتمد الاختيار على توفر خيط مناسب وإمكانات الطابعة. لدائن حرارية على شكل حبيبات، بما فيها الإلاستومرات اللينة والبوليمرات المحشوة. لا يقتصر الاختيار على تشكيلة الخيوط المتاحة؛ ويجب أن تكون المادة متوافقة مع الباثق وظروف الطباعة. لدائن حرارية على شكل حبيبات، بما فيها الإلاستومرات والبوليمرات المحشوة. تُختار الدرجة وفق متطلبات المنتج وملء القالب وإمكانات المعدات.
التحضير للإنتاج تحضير النموذج في برنامج التقطيع وضبط الطباعة. لا يلزم قالب. ويمكن تجهيز النموذج المعدل لعملية الطباعة التالية. تحضير النموذج في برنامج التقطيع وضبط البثق والإعدادات وفق المادة والفوهة. لا يلزم قالب. وتُجرى تغييرات التصميم من خلال النموذج الرقمي. تصميم القالب وتصنيعه، ثم ضبط العملية. وقد يتطلب تغيير هندسة المنتج تعديل القالب أو استبداله.
الشكل الهندسي يمكن إنتاج أشكال معقدة وتجاويف داخلية. وقد تحتاج الأجزاء المعلقة إلى دعامات ومساحة للوصول إليها وإزالتها. وتعتمد الجدران الرقيقة والتفاصيل الصغيرة على الفوهة وإعدادات الطباعة. يمكن إنتاج أشكال معقدة وتجاويف داخلية. وقد تحتاج الأجزاء المعلقة إلى دعامات ومساحة للوصول إليها وإزالتها. وتتطلب الجدران الرقيقة والتفاصيل الصغيرة فوهة مناسبة وتغذية مستقرة للمصهور. يجب أن يسمح التصميم بملء القالب وإخراج المنتج. وقد تزيد التجاويف والأجزاء التي تعيق إخراج القطعة من القالب مباشرةً من تعقيد أدوات الإنتاج. وتعتمد الجدران الرقيقة والتفاصيل الصغيرة على تصميم القالب وسيولة المصهور.
جودة النتيجة تعتمد الدقة وجودة السطح على المعدات والفوهة وارتفاع الطبقة والانكماش. وقد تظهر آثار الطبقات على السطح. وتعتمد المتانة على ترابط خيوط المادة المبثوقة واتجاه الطباعة. تعتمد الدقة وجودة السطح على المعدات والفوهة وارتفاع الطبقة والانكماش واستقرار البثق. وتعتمد المتانة على التحام خيوط المادة المبثوقة والطبقات، وعلى اتجاه الطباعة. يعيد السطح إنتاج ملمس القالب. وتعتمد الدقة على القالب والانكماش واستقرار العملية. وقد تؤثر خطوط التقاء تدفقات المصهور واتجاه الألياف في المواد المحشوة على المتانة.
الوقت حتى اكتمال القطعة يشمل التحضير والطباعة والتبريد والمعالجة اللازمة. يعتمد وقت الطباعة على الميكانيكا والمسارات والإعدادات المختارة. وتحد إمكانات تغذية الخيط وصهره في الطرف الساخن من معدل التغذية المتاح. يشمل التحضير والطباعة والتبريد والمعالجة اللازمة. ويمكن الطباعة بسرعة حتى باستخدام فوهة صغيرة. وعند توفر إنتاجية كافية للباثق، يعتمد وقت الطباعة على سرعة ميكانيكا الطابعة وتسارعها وهندسة القطعة والإعدادات المختارة. يشمل الإنتاج الأول تصنيع القالب وضبط العملية. وبعد بدء التشغيل، تُنتج القطع بدورات متكررة من الملء والتبريد والإخراج. وقد تلزم أيضًا إزالة قنوات التغذية والزوائد.
الجدوى الاقتصادية

المادة الخام: عادةً ما تكون الخيوط أغلى من الحبيبات المماثلة.

بدء الإنتاج: تحضير وضبط دون تكلفة قالب.

المنتج: تتحدد التكلفة باستهلاك المادة ووقت تشغيل الآلة والمعالجة. ومع زيادة حجم الدفعة تتوزع تكلفة التحضير على عدد أكبر من المنتجات، لكن طباعة كل قطعة تظل جزءًا من التكلفة.

المادة الخام: تسمح الحبيبات بتقليل حصة المادة الخام من تكلفة الإنتاج.

بدء الإنتاج: تحضير وضبط دون قالب.

المنتج: تعتمد النتيجة الاقتصادية على استهلاك المادة الخام والإنتاجية ووقت تشغيل الآلة والمعالجة. ومع زيادة حجم الدفعة تتوزع تكلفة التحضير على كامل الإنتاج، بينما تبقى تكلفة طباعة كل قطعة.

المادة الخام: حبيبات.

بدء الإنتاج: تكاليف التصميم وتصنيع القالب وضبط العملية.

المنتج: مع زيادة حجم الدفعة تتوزع تكلفة القالب على عدد أكبر من القطع، وتخفض دورة الإنتاج القصيرة تكلفة التصنيع المتسلسل.

تُقيّم المدد والجودة والتكلفة الفعلية وفق المادة والمعدات وهندسة المنتج وحجم الدفعة المختارة.