リニアガイド機構
プロファイルレールとキャリッジが各ユニットを案内し、さまざまな方向の荷重を受け止め、傾きを抑えます。
剛性のある支持と安定した動作。
/01ペレット造形のための
ペレット造形のための
設計
ペレット押出機の特性を考慮して、運動機構、機械部品、駆動系を選定しています。
ベッドはX・Y方向に移動
押出機はZ方向のみ
FGF PROはXY bedslinger機構を採用しています。造形面内の軌道はベッドが動いて描き、押出ユニットは垂直方向に移動します。
重量のある押出機は、X/Y方向の加減速を伴う移動を行いません。この配置により押出ユニットの重量設計の自由度が増し、造形面内を動くヘッドにペレットを運ぶ独立した供給システムも不要になります。
X / Yベッドと加熱チャンバー
Zチャンバー内の押出機
FGF PRO / XY BEDSLINGER
運動機構の原理
X — 左 / 右。
Y — 前 / 後。
ベッドの高さは変わりません。
ベッド X/Y押出機 Z
軸を選択してください。支柱は固定され、押出機を載せたアームがZ方向へ移動します。
加熱チャンバー
ベッドに合わせた大きさのチャンバー
チャンバーは可動ガイドを介してZ軸に取り付けられ、ベッドと同じ寸法で、ベッドとともにX・Y方向へ移動します。押出機は内部にあり、Z軸方向へ動きます。
チャンバーが囲うのは造形領域です。プリンターの構造全体を覆う必要はありません。
ボールねじ
ボールねじは摩擦損失を抑えながら各ユニットを動かします。ベルト駆動に比べて力の伝達剛性が高く、負荷による弾性変位が小さくなります。
荷重のかかるベッドや重い押出機に有効です。ベルト張力の調整も不要です。
駆動系の剛性と動作の繰り返し精度。
エンコーダー付きステッピングモーター
エンコーダーが軸の位置を常時監視します。ドライバーは指令位置と比較し、駆動系の能力範囲内で偏差を補正して、脱調による位置誤差の蓄積を防ぎます。
障害物や過負荷で動作が妨げられ、誤差が許容しきい値を超えると、駆動系の保護機能が作動して動作を停止します。
位置フィードバックと位置誤差に対する保護。
/02流量を制御
流量を制御
細部へのこだわり
押出とリトラクションは、ペレット造形の品質向上における重要なテーマです。
モデルの各領域間での
リトラクションと移動
産業用ペレット押出機では、溶融樹脂の圧力がリトラクションを難しくします。供給を止めるには圧力を素早く下げ、造形再開前には正確に復元する必要があります。スクリューの回転を止めるだけでは、ノズルからの樹脂の流出が止まらない場合があります。
造形停止後も流れ続ける溶融樹脂を制御することで、液だれや造形領域間の糸引き、次の造形開始部分の仕上がりが変わります。
ゼロから設計した押出機
FGF PROの押出機と主要ユニットは独自に開発しました。ペレット3D造形のために生み出した私たちの技術を基盤としています。流量制御とリトラクションは、開発当初から設計に組み込んでいます。
/03より多くの可能性を
より多くの可能性を
原料選びから
機能部品の製造から、材料や独自配合の実験まで。
材料コスト
ペレットを使うことで、原料費を抑え、フィラメント製造という中間工程を省けます。
工業用ポリマー
フィラメントとして入手できない、または流通が少ないポリマーや複合材料で造形できます。
独自の配合
相溶性のある混合物、着色剤、添加剤を検討し、各部品の要件に合わせて配合を調整します。
原料の再利用
前処理した再生ペレットでの造形や、プラスチックを生産に戻す方法を検討できます。
/04技術
技術
仕様
FGF PROの構造と主要仕様。
| 造形方式 | FGF — ペレットによる造形 |
|---|---|
| 運動機構 | XYベッドスリンガー：ベッドがX/Y、押出機がZ方向に移動 |
| ガイド | プロファイルリニアガイド |
| 動力伝達 | ボールねじ |
| 移動用モーター | エンコーダー付きステッピングモーター |
| 造形範囲、X × Y × Z | 330 × 330 × 330 mm以上 |
| 押出機温度 | 最大400 °C |
| ベッド温度 | 最大120 °C |
| ノズル径 | 0.4～3 mm · E3D、M6ねじ |
| 標準的な積層ピッチ | ノズル径のおよそ半分 |
| 最大吐出量 | 最大1.5 kg/h |
| ファームウェア | Klipper |
| スライサー | OrcaSlicer |
吐出量は材料、ノズル径、造形条件によって変わります。積層ピッチは部品の形状と表面の要件に合わせて選びます。
/05
用途に合わせたノズル
M6ねじの標準E3Dノズルを使用。直径0.4～3 mmから、必要な精細さと吐出量に合わせて選べます。
独自ノズルの製作
標準的な真鍮製E3Dノズルの出口を適切なドリルで拡張すると、必要な径にできます。加工後はバリと切りくずを除去し、新しい径をスライサーに設定します。
/06
3Dモデルから造形へ
スライサーで経路を作成し、Klipperで造形を制御します。
ファームウェア
Klipper
移動、加熱、造形コマンドの実行を制御します。設定はFGF PROの機構と押出機に合わせて調整します。
ファイルの準備
OrcaSlicer
スライサーは、選択したノズルとポリマーの設定を考慮し、3Dモデルを移動と材料供給のコマンドへ変換します。
押出機とプリンターの温度範囲に適合する独自の熱可塑性ペレットには、専用のプロファイルを作成します。
01
モデル
部品形状の準備。
02
スライサー
プロファイルの選択と経路計算。
03
G-code
プリンターへのコマンドを含むファイル。
04
造形
プリンターでジョブを開始。
新しい材料は、段階的に調整
温度 → 流量係数 → 圧力制御 → リトラクション → 許容体積流量。設定はプロファイルに保存し、以後の作業に使用します。
/07
仕上がりを間近で
部品形状、表面、さまざまな材料での造形。
材料の実験
ペレット造形では、独自の材料配合を試すことができます。この動画は、PLA に木の削りくずを加えて花瓶を造形する実験です。
こうした試験では、混合材料の供給、造形の進み方、得られる表面の質感を確認します。配合や条件ごとに検証が必要であり、ひとつの実験結果から、どの混合材料でも同じように造形できるとはいえません。
/08ペレットプリンター
ペレットプリンター
さまざまな規模の用途に
ペレット造形はさまざまな形式の設備で使われています。選定では、部品の寸法、材料、必要な品質、作業の進め方が重要です。
デスクトップシステム
研究室、工房、小規模な生産現場での材料検討、試作、部品製造。
産業用設備
造形容積、造形環境、企業の生産工程との連携が求められる製造用途。
大型システム
大型製品や治工具。ペレット押出機を搭載したガントリー機やロボットシステム。
私たちのアプローチペレット造形の可能性を
ペレット造形の可能性を
デスクトップサイズで
FGF PROでは、ペレット原料の可能性と、FDMフィラメント3D造形に近い品質を両立させることを目指しています。
ペレットを直接使うことで、工業用ポリマー、軟質エラストマー、充填材入り配合を利用でき、材料の選択肢を広げながら原料費を抑えられます。
私たちの目標は、ペレット3D造形のコストを大幅に下げ、小規模な製造業者、工房、研究者、独立した開発者にも使いやすくすることです。手頃な設備、分かりやすい設定、実例を通じて、この技術の普及に貢献したいと考えています。
/09