Огляд та аналіз існуючих конструкцій шнекових екструдерів для 3D-друку роботизованими системами

Abstract

У цій статті було виконано огляд та аналіз шнекових екструдерів, що використовуються в роботизованих системах 3D-друку. У дослідженні розглядаються принципи роботи, переваги та проблеми, пов'язані з технологією екструзії на основі гранул. Обговорюються такі ключові аспекти, як економічна ефективність, універсальність матеріалів і промислова масштабованість. У статті оцінюється кілька комерційно доступних екструдерів для переробки гранул, включаючи Pulsar™ (Dyze Design), HDP Extruder XL (WASP), Direct3D Pellet Extruder, MAHOR V4 Pellet Extruder і промислові екструдери CEAD, висвітлюються їхні технічні характеристики, показники продуктивності та сумісність з роботизованими системами. Аналіз показує, що екструдери для гранул пропонують значні економічні переваги завдяки нижчим витратам на матеріали, вищій швидкості виробництва та можливості переробляти ширший спектр полімерів, включаючи перероблені та композитні матеріали. Однак такі проблеми, як засмічення матеріалу, контроль температури і складність інтеграції з роботизованими платформами, залишаються критичними бар'єрами на шляху до широкого впровадження.

This article provides an overview and analysis of pellet extruders used in robotic 3D printing systems. The study analyses the principles of operation, advantages and challenges associated with pellet-based extrusion technology. Key aspects such as cost-effectiveness, material versatility and industrial scalability are discussed. The article evaluates several commercially available pellet extruders, including the Pulsar™ (Dyze Design), HDP Extruder XL (WASP), Direct3D Pellet Extruder, MAHOR V4 Pellet Extruder and CEAD industrial extruders, highlighting their technical characteristics, performance and compatibility with robotic systems. The analysis shows that pellet extruders offer significant economic benefits due to lower material costs, higher production speeds and the ability to process a wider range of polymers, including recycled and composite materials. However, challenges such as material clogging, temperature control and difficulty in integrating with robotic platforms remain critical barriers to widespread adoption.