Granulat-Extruder

Ein Granulat Extruder ist ein Gerät, das Granulatmaterial in eine dünne, flüssige Form umwandelt, die dann als Filament für den 3D-Druck verwendet werden kann. Der Extruder besteht aus einem Heizblock, in dem das Granulat erhitzt wird, und einer Förderschnecke, die das erhitzte Granulat durch ein Düse presst. Die Düse ist so kalibriert, dass sie eine bestimmte Durchmesserstärke des Filaments erzeugt.

Ein Granulat Extruder arbeitet nach dem FGF Prinzip. FGF steht für Fused Granular Fabrication. Es ist ein 3D-Druckverfahren, bei dem Granulat statt Filament verwendet wird. Das Granulat wird in einem Extruder erhitzt und dann durch eine Düse zu einem dünnen, flüssigen Strahl gepresst. Dieser Strahl wird dann auf eine Bauplattform abgelegt, wo er abkühlt und aushärtet.

Funktionsweise eines Granulat Extruder

Das Granulatmaterial wird in den Extruderbehälter eingefüllt.
Der Heizblock erhitzt das Granulatmaterial auf eine bestimmte Temperatur.
Die Förderschnecke transportiert das erhitzte Granulat durch den Extruder.
Die Düse formt das erhitzte Granulatmaterial in eine dünne, flüssige Form.
Das Filament wird aus der Düse ausgestoßen.

Die Funktionsweise ähnelt dem eines herkömmlichen Extruders. Die Granulate werden in den Extruder gefördert, wo sie durch Hitze geschmolzen und dann durch eine Düse gepresst werden, um die gewünschte Schicht des 3D-Druckobjekts zu erzeugen.

Es ist aber zu beachten, dass nicht alle 3D-Drucker für den Einsatz von Granulat-Extrudern geeignet sind. Einige Maschinen sind speziell für diese Art des Extrudierens entwickelt worden, während andere möglicherweise Modifikationen oder spezielle Anpassungen erfordern.

Aufbau des Granulatextruder

Heizblock
Der Heizblock erhitzt das Granulatmaterial auf eine bestimmte Temperatur. Die Temperatur wird durch einen Thermostat gesteuert.

Förderschnecke
Die Förderschnecke transportiert das erhitzte Granulat durch den Extruder. Die Förderschnecke ist mit einer Reihe von Rillen versehen, die das Granulatmaterial komprimieren und es durch die Düse drücken.

Düse
Die Düse ist das letzte Element des Extruders. Sie formt das erhitzte Granulatmaterial in eine dünne, flüssige Form. Die Düse ist so kalibriert, dass sie eine bestimmte Durchmesserstärke des Filaments erzeugt.

Vorteile des Granulat Extruder

Direkte Materialzufuhr

Anstatt Filamentrollen zu verwenden, die vorgefertigt sind und eine begrenzte Menge an Material enthalten, kann ein Granulat-Extruder direkt mit Kunststoffpellets oder Granulat gefüttert werden. Diese Art der Materialzufuhr ist oft kostengünstiger und ermöglicht eine kontinuierliche Zufuhr von Material, was besonders nützlich ist, wenn große Volumen oder lange Druckläufe erforderlich sind.

Materialkosten

Kunststoffgranulate sind oft kostengünstiger als fertige Filamentrollen. Dies kann zu erheblichen Einsparungen führen, besonders wenn in großen Mengen oder in industriellen Anwendungen gedruckt wird.

Größere Materialvielfalt

Granulat-Extruder erweitern die Palette der Materialien, die verwendet werden können, da sie kompatibel mit einer breiten Palette von thermoplastischen Materialien in Granulatform sind. Einige spezialisierte Materialien sind möglicherweise nur in Granulatform erhältlich oder sind in dieser Form kostengünstiger.

Energieeffizienz und Schnelligkeit

Der Prozess der Granulatextrusion ist schneller, da das Material direkt geschmolzen und extrudiert wird, ohne dass ein Zwischenschritt des Vorschmelzens erforderlich ist, wie es bei herkömmlichen Filamenten der Fall ist. Dies kann auch Energie sparen.

Nachhaltigkeit

In manchen Fällen können diese Systeme mit recycelten Materialien oder biobasierten Kunststoffen arbeiten, was zu einer umweltfreundlicheren Produktionsmethode führt.

Industrieanwendungen

Granulat Extruder werden oft in großformatigen 3D-Druckern und in Anwendungen verwendet, wo große Objekte oder Teile in einem Durchgang gedruckt werden müssen. Da die Verwendung von Granulaten oft kostengünstiger ist und weniger häufige Unterbrechungen wegen Materialnachfüllung erforderlich sind, sind sie ideal für den industriellen Einsatz.

Nachteile

Trotz ihrer Vorteile können Granulat-Extruder auch Nachteile haben, wie zum Beispiel die Notwendigkeit einer genaueren Steuerung des Schmelz- und Extrusionsprozesses und potenziell höhere Anforderungen an das Hardware-Design des Druckers. Dennoch stellen sie eine wichtige Entwicklung im 3D-Druckbereich dar, besonders für großvolumige und industrielle Anwendungen.

Anwendungen

Granulat-Extruder werden in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet.

3D-Druck
Granulat-Extruder werden zum Drucken von 3D-Objekten verwendet.

Rapid Prototyping
Granulat-Extruder werden zum Rapid Prototyping von 3D-Objekten verwendet.

Industrielle Fertigung
Granulat-Extruder werden in der industriellen Fertigung zur Herstellung von Teilen und Komponenten verwendet.