Портативные экструдеры прутка. Изготовление филамента. Как самому сделать расходные материалы для 3D-печати

Одним из сдерживающих факторов развития FDM-печати является относительно высокая стоимость расходных материалов. Хотя большинство пластиков вполне по карману обыденному пользователю, разница между сырьем и готовой нитью весьма значительна – зачастую стоимость прутка превышает стоимость гранул аналогичного веса в десятки раз. Таким образом, нет ничего удивительного, что на свет появились портативные, настольные устройства для домашнего производства нити из гранул и пластиковых отходов.


Устройство экструдера

Такие установки позволяют значительно снизить себестоимость печати и, конечно же, улучшить экологию. В этом разделе мы рассмотрим наиболее известные наработки по домашнему производству прутка, включая экструдеры нити и шредеры пластиковых отходов.


Filabot Original

Наиболее известная разработка, отличающаяся высокой производительностью. Устройство предназначено для работы с ABS, PLA и HIPS. В качестве расходного материала используется гранулированный пластик, но возможно и использование пластиковых отходов при том условии, что размер частиц не превышает 5мм.


Filabot Original - наиболее известное устройство для домашнего производства прутка

Компания предлагает выбор из семи цветов гранулированных красителей для ABS-пластика, позволяющих придавать готовому материалу необходимый оттенок. Красители поставляются в упаковках по 25гр. Для окраски одного килограмма ABS потребуются одна-две упаковки. Для лучших результатов рекомендуется использование красителей с гранулами ABS-пластика белого цвета.

Кроме того, возможно смешивание ABS, PLA и HIPS с углеволокном для получения более прочных и износоустойчивых материалов. Для получения подобного композита требуется лишь смешать пластик с гранулами углеволокна и, если требуется, красителя, а затем загрузить готовую смесь в бункер.

Filabot Original обладает наиболее высокой производительностью среди аналогичных устройств. На экструзию одного килограмма прутка уходит около пяти часов. Температурный диапазон при нагревании составляет 40°С-400°С, что позволяет экспериментировать с широким спектром материалов, включая композиты с древесным наполнителем, электропроводящими добавками и др.

Диаметр прутка может составлять 1,75мм или 3мм в зависимости от насадки. Скорость экструзии составляет 250-750мм в минуту в зависимости от диаметра изготовляемого прутка.

Скорость вращения шнека составляет 35 оборотов в минуту. Потребляемая мощность устройства достигает 300Вт в зависимости от температуры экструзии. Экструдер оснащен фильтром для удаления загрязняющих частиц непосредственно перед экструзией.

Устройство оснащено прочным металлическим корпусом и имеет достаточно компактные габариты, сравнимые с системным блоком компьютера: 431х178x203мм.

Отпускная цена производителя: $899.

Filabot Wee


Filabot Wee - более доступный вариант, мало чем уступающий Filabot Original

Версия оригинального экструдера Filabot, оснащенная деревянным корпусом. Данный вариант позиционируется в качестве бюджетной версии и доступен как в собранном виде, так и в качестве комплекта для самостоятельной сборки.

Бюджетная версия слегка уступает своему более дорогому собрату в плане производительности: скорость экструзии варьируется от 125мм до 500мм в минуту. Температура экструзии варьируется от 40°С до 350°С.

Устройство предназначено в первую очередь для производства прутка из HIPS, ABS и PLA, хотя возможно и использование других материалов, подходящих в плане температуры экструзии.

Благодаря использованию гранулированных красителей возможно достижение широкой цветовой гаммы – при применении красителей рекомендуется использование белого ABS-пластика, либо материала с легкими цветовыми оттенками.

Добавление гранулированного углеволокна позволяет добиваться более высокой прочности готового прутка. Углеволокно может использоваться в комбинации с любым из расчетных пластиков.

Максимальная потребляемая мощность составляет 300Вт. Устройство поставляется со сменными насадками, позволяющими производить пруток двух наиболее популярных диаметров: 1,75мм и 3мм.

Габариты Filabot Wee аналогичны Filabot Original: 431х178x203мм.

Компания Filabot выложила чертежи Filabot Wee в открытый доступ. Желающие построить экструдер собственными руками могут скачать необходимые файлы здесь и здесь.

Отпускная цена производителя: $749 за экструдер в собранном виде, либо $649 за комплект для самостоятельной сборки.

Filastruder

Относительно недорогой экструдер, разработанный двумя студентами из Университета Флориды: Тимом Элмором и Алленом Хэйнсом.


Filastruder - относительно недорогой, но весьма эффективный экструдер

Filastruder позволяет производить один килограмм нити за 12 часов работы устройства или от 150мм до 600мм в минуту в зависимости от диаметра сопла, температуры экструзии и используемого материала. Разработчики протестировали экструдер с ABS-пластиком, но допускают возможность использования PLA, HIPS, нейлона, полиэтилена и других пластиков. Максимальная температура экструзии достигает 225°С.

Экструдер достаточно экономичен – максимальная потребляемая мощность составляет 60Вт при среднем показателе в 50Вт.

Filastruder поставляется с соплами диаметром 1,75 или 3мм.

Отпускная цена экструдера Filastruder составляет $300 без бункера или $310 с напечатанным бункером.

Экструдер Лаймана


Экструдер Лаймана – пионер настольных фабрик по производству пластиковой нити

Устройство получило название в честь разработчика – Хью Лаймана. Оригинальная разработка является, вероятно, первым домашним экструдером для производства прутка. Именно этот дизайн выиграл главный приз на конкурсе Desktop Factory Competition в 2013 году.

Конструкция экструдера максимально упрощена, что стало следствием главного условия конкурса: общая стоимость компонентов, использованных в конструкции, не должна была превышать $250.

Экструдер Лаймана не является коммерческой разработкой и недоступен в розничной торговле. Разработчик выложил инструкции по созданию экструдера в открытый доступ. Необходимые файлы можно скачать здесь.

OmniDynamics Struder


OmniDynamics Struder рассчитан на безопасность и удобство эксплуатации

Компактное устройство, анонсированное на площадке Kickstarter в мае 2014 года. Целью разработчиков является создание портативного, удобного и безопасного в использовании устройства.

Поставки первых партий экструдера намечены на сентябрь 2014 года. Розничная цена устройства еще не анонсирована, но стоимость предварительного заказа на Kickstarter составляет £149.

Дизайн экструдера рассчитан на работу с любыми термопластиками, используемыми в 3D-печати, включая ABS, PLA, PET, HDPE, HIPS и т.д. Устройство оснащается полноценным контрольным модулем с цветным LCD-дисплеем.

STRUdittle


STRUdittle – перспективный экструдер с компактными габаритами и высокой производительностью

Еще одна интересная разработка, получившая необходимое финансирование на Kickstarter.

Дизайн устройства нацелен на высокую компактность и хорошую ценовую доступность с сохранением высокой производительности.

По заявлениям разработчиков, устройство способно вырабатывать до 600мм прутка в минуту. Экструдер рассчитан на работу с ABS-пластиком. Отклонения по диаметру нити не превышают 0,03мм при использовании наматывающего устройства или 0,05мм, если пруток просто экструдируется на пол. Заказчики могут указать требуемый диаметр сопла: 1,75мм или 3мм.

Стоимость предварительного заказа на Kickstarter составляет $385 за экструдер в комплекте с наматывающим устройством.

Filabot Reclaimer


Ручная дробилка Filabot Reclaimer позволяет перерабатывать всевозможные пластиковые отходы

Перечисленные экструдеры рассчитаны на работу с гранулированными пластиками. В то же время, FDM-принтеры в комбинации с настольными экструдерами обладают прекрасным потенциалом по переработке пластикового мусора в новые изделия. Таким образом, для использования пластиковых отходов в качестве расходных материалов требуется устройство, способное дробить пластик до получения мелких частиц – как правило, не более 5мм. Компания Filabot разработала простой, но эффективный шредер, предназначенный именно для этой цели. Приспособление получило название Filabot Reclaimer.

Filabot Reclaimer оснащен прочной сварной металлической рамой и зазубренными валиками из закаленной стали. Устройство не оснащено электроприводом – валики приводятся в движение вручную с помощью рычага.

В качестве сырья может использоваться практический любой термопластик, применяемый в 3D-печати.

Filabot Reclaimer позволяет перерабатывать неудачные модели, отходы 3D-печати и просто ненужные пластиковые изделия. Размеры горловины и, соответственно, перерабатываемых кусков пластика достигают 50х90мм. Ввиду прочной металлической конструкции приспособления, вес Filabot Reclaimer составляет внушительные 11кг. Габариты установки достаточно скромны, достигая 255х255х380мм.

Отпускная цена Filabot Reclaimer составляет $439. Несмотря на относительно высокую стоимость, устройство достаточно быстро окупается, позволяя вкупе с экструдером экономить до 90% от стоимости прутка.

FilaMaker


FilaMaker сочетает функциональность дробилки и экструдера

FilaMaker сочетает функции дробилки и экструдера в одном устройстве. Установка была продемонстрирована на ярмарке Maker Faire Rome в 2013 году и завоевала внимание благодаря высокой функциональности, аккуратному дизайну и высокой производительности.

FilaMaker способен производить до одного метра нити диаметром 3мм в минуту. Отклонение заданного диаметра не превышает 0,05мм. К сожалению, отпускная цена устройства весьма высока, достигая €1 200.


Перейти на главную страницу Энциклопедии 3D-печати