Estrusore di pellet Mahor V4

Una delle tecnologie di produzione additiva, insieme a FFF, SLA/LCD/DLP e SLS, è FGF, nota anche come produzione mediante granulazione fusa. Coinvolge la fusione di granuli per stampaggio ad iniezione, rotazionale, produzione di filamenti per stampa 3D, o anche estrusione diretta sulla superficie di stampa con l'aiuto di un estrusore di granuli. L'estrusore di pellet Mahor V4 è un ottimo esempio di quest'ultimo, poiché consente la stampa 3D direttamente dai pellet. Questo metodo di stampa 3D è più conveniente e altrettanto versatile della stampa 3D con filamento. L'estrusore di pellet Mahor V4 può processare plastica come PLA, ABS, PET, PP, LDPE, HDPE, PBS e PCL. Materiali come TPU, PC, PA, TPE, EVA, PVC, PS, POM, PBT e PVB sono ancora in fase di test.

L'estrusore di pellet Mahor V4 è una macchina compatta e leggera (190 mm x 86 mm x 42 mm, 750 g) ma molto potente (motore passo-passo Nema 17 con riduttore planetario e rapporto di 5,18:1), ridisegnata per superare le sue versioni precedenti in termini di dimensioni e capacità, e compatibile con la maggior parte delle stampanti 3D FDM sul mercato e stampanti 3D DIY. L'estrusore Mahor V4 può depositare 200 g di plastica all'ora, raggiungere temperature di fusione da 30 a 300 °C e velocità di stampa di 60 mm/s. Il testa di stampa può spostarsi a una velocità massima di 120 mm/s, con un'accelerazione fino a 500 mm/s². Ci sono 3 opzioni disponibili per l'estrusore: 12 V 50 W, 24 V 50 W e 24 V 70 W. Prima di acquistare l'estrusore di pellet V4, l'utente deve assicurarsi di scegliere la tensione adeguata.

Immagine 1: Il montaggio dell'imbuto e della bocchetta dell'estrusore di pellet Mahor V4. Fonte: Mahor XYZ.

L'estrusore è realizzato con materiali (viti in acciaio inox, camera di fusione in ottone, vite in acciaio temprato, blocco termico in alluminio, copertura in alluminio per proteggere dalle bruciature) e componenti di alta qualità, appositamente progettati per l'estrusore Mahor V4 e realizzati con l'aiuto di varie tecnologie industriali come il taglio laser e la lavorazione CNC.

L'estrusore di pellet V4 è dotato di due ventilatori per il raffreddamento: un ventilatore assiale frontale e un ventilatore centrifugo stratificato. Per raggiungere temperature di circa 300 °C, si consiglia di regolare il ventilatore frontale a metà potenza. Ciò ridurrà il raffreddamento e aiuterà a raggiungere temperature di lavoro più elevate in meno tempo. Il ventilatore centrifugo stratificato utilizza un sistema di raffreddamento automatico basato sulle impostazioni del software di slicing, in base al tipo di plastica.

Immagine 2: Il ventilatore assiale frontale (a destra) e il ventilatore centrifugo stratificato (a sinistra) nell'estrusore di pellet Mahor V4. Fonte: Mahor XYZ.

Un'altra caratteristica interessante dell'estrusore di pellet Mahor V4 è che l'intensità del flusso di estrusione può essere regolata spostando il blocco termico più vicino o più lontano dalla bocchetta. Spostando il blocco termico verso l'alto, aumenterà il flusso, mentre spostandolo verso il basso diminuirà.

Immagine 3: Regolazione del flusso mediante spostamento del blocco termico. Fonte: Mahor XYZ.

Con l'estrusore di pellet Mahor V4 è possibile stampare in 3D come con una normale stampante 3D (è anche possibile la retrazione) ma con alcuni vantaggi aggiuntivi. Il più importante è che l'estrusore Mahor V4 consente di mescolare diversi colori e tipi di plastica mescolando pellet base con altri materiali o masterbatch di colore per creare materiali personalizzati. Inoltre, è possibile produrre plastica additivata utilizzando additivi in base ai requisiti tecnici o decorativi del design. Ad esempio, è possibile aggiungere ai pellet particelle solide come fibre di legno, a condizione che le dimensioni massime delle fibre non superino il diametro della bocchetta montata sull'estrusore Mahor V4. Tuttavia, non è consigliabile introdurre fibre di vetro, fibre di carbonio o altri materiali aggressivi direttamente nell'imbuto, poiché potrebbero causare un'eccessiva usura della camera di fusione. Esistono varie possibilità per l'alimentazione dei pellet con l'estrusore di pellet Mahor V4: alimentazione diretta per gravità, alimentatore automatico di pellet o tubo per gravità.

Immagine 4: Metodi di alimentazione con pellet. Fonte: Mahor XYZ.

Oltre ai pellet già pronti, è possibile utilizzare plastica riciclata con l'estrusore di pellet Mahor V4 come materia prima. Le fonti di plastica riciclata possono essere bottiglie di plastica, rifiuti di stampa 3D, supporti rimossi, prototipi non utilizzati, ecc. Questa caratteristica rende l'estrusore un dispositivo di estrusione di plastica sostenibile e conveniente. Per riciclare la plastica e ottenere frammenti utilizzabili, è possibile utilizzare una trituratrice di plastica. In questo caso, è assolutamente necessario che tutti i frammenti siano di dimensioni uniformi (pellet con diametro da 1 a 4 mm) per garantire un flusso di plastica coerente. Le dimensioni dei frammenti possono essere misurate con un calibro per garantire la precisione.

Immagine 5: Il contenuto del pacchetto. Fonte: Mahor XYZ.

L'estrusore di pellet Mahor V4 viene quasi completamente assemblato. Sono necessarie solo alcune chiavi esagonali per installarlo sulla stampante 3D. Il pacchetto contiene l'estrusore di pellet V4 premontato, la resistenza, il termistore a +400 °C, un po' di pasta termica, i ventilatori, le viti, alcuni pellet di PLA e il datasheet del prodotto. Non ci sono requisiti software speciali, l'estrusore V4 funzionerà con lo stesso software di slicing utilizzato dalla stampante 3D (Slic3r, Cura, Simplify) con gli stessi parametri del filamento tradizionale.

La vasta gamma di materiali e tipi di plastica consentiti permette una sperimentazione illimitata nel campo dell'estrusione di plastica e della stampa 3D diretta con materiali personalizzati. Le dimensioni compatte e il peso ridotto non influiscono sul funzionamento della stampante 3D, e il design aperto facilita l'uso di ugelli di terze parti. Sebbene l'obiettivo principale dell'estrusore di pellet Mahor V4 sia la stampa diretta, è possibile produrre filamenti da 1.75 mm con esso. L'unico requisito sarebbe sviluppare un sistema di raffreddamento e avvolgimento. La possibilità di produrre filamenti rende l'estrusore di pellet Mahor V4 una macchina veramente versatile, con un grande potenziale per essere modificata e personalizzata dall'utente per adattarsi al progetto in questione e espandere i limiti della produzione additiva a un prezzo accessibile.