Verify Your Spool – jak działa i na czym polega system weryfikacji materiałów Spectrum Filaments?

W zeszłym tygodniu prezentowaliśmy test dwóch materiałów do druku 3D autorstwa Spectrum Filaments – ABS GP450 i ASA 275. W artykule wspomniałem o ciekawym atrybucie jaki posiadają wszystkie produkty firmy – indywidualnym identyfikatorze każdej rolki filamentu, informującym o jego wszystkich najważniejszych parametrach technicznych. Jak zapewnia producent – funkcjonalność o nazwie Verify Your Spool jest prawdziwym ewenementem i niewielu producentów filamentów na świecie może poszczycić się tego typu systemem. Co to jest, do czego służy i czy jest w ogóle do czegokolwiek przydatny – na te pytania spróbuję odpowiedzieć w poniższym artykule…

Zacznijmy od tego, że produkcja filamentu wykorzystywanego do druku 3D w technologii FDM / FFF nie jest i nigdy nie była prosta. Na pierwszy rzut oka wydaje się to być banalne – w jednym miejscu wsypuje się odpowiednio domieszkowany granulat, który topi się w określonej temperaturze, a następnie wytłacza się z niego żyłkę o zadanej średnicy. Można powiedzieć, że działa to na dość podobnej zasadzie jak sama metoda druku 3D z termoplastów. Niestety w rzeczywistości wygląda to bez porównania trudniej i wiele firm, które doskonale radziły sobie z przetwórstwem tworzyw sztucznych miało poważne problemy z osiągnięciem równie dobrych efektów przy produkcji filamentu.

Materiały tego typu są wytwarzane tzw. metodą swobodnego wytłaczania. Jest to jedna z najtrudniejszych technik przetwarzania tworzyw sztucznych ze względu na szczególnie duży wpływ poszczególnych parametrów procesu produkcyjnego na wymiary produktu i homogenizację materiału. Aby filament był dobry, musi nie tylko charakteryzować się odpowiednio dobrą mieszanką, lecz również stałą średnicą, owalnością i homogenicznością. Innymi słowy, jeżeli używamy materiału o średnicy 1,75 mm, nie może on nagle osiągnąć średnicy 2,20 mm lub 1,30 mm, gdyż będzie miało to istotny wpływ na jakość i proces druku 3D. To samo dotyczy jego owalności i jednorodności – niedopuszczalne są przebarwienia lub różne koncentracje dodatków na różnych odcinkach materiału.

Aby skomplikować sprawy bardziej, tworząc linię do produkcji filamentu nie wystarczy aby gwarantowała ona utrzymanie powyższych parametrów na jak najwyższym poziomie, ale żeby je utrzymywała przy wysokiej prędkości pracy – czyli zwiększonej wydajności. Niejednokrotnie okazuje się, że firmy posiadające po kilka linii produkcyjnych mają taką samą lub niższą wydajność od firm posiadających jedną / dwie, ale za to doskonale zoptymalizowane i wyposażone w szereg nowoczesnych i drogich systemów pomiarowych.

Spectrum Filaments chwali się, że posiada jedne z najszybszych i najnowocześniejszych linii do produkcji filamentu w Europie. Podczas produkcji każdy 1 mm bieżący materiału jest stale mierzony w dwóch osiach z dokładnością ± 0,8 μm. Aby mieć pewność, że wynik pomiaru jest wiarygodny, firma stosuje certyfikowane mierniki laserowe zaprojektowane przez renomowaną szwajcarską firmę. Informacje jakie są zbierane przez system to przebieg średnicy, średnia średnica, owalność i odchylenie standardowe dla każdego kilograma wyprodukowanego i nawiniętego na szpulę materiału.

Dane są archiwizowane przez system i katalogowane. Każda wyprodukowana szpula filamentu otrzymuje swój własny identyfikator, po którym system zwraca komplet informacji na temat procesu produkcyjnego. Sprawdzamy to w aplikacji Verify Your Spool.

Na każdej szpuli jest naklejka z QR kodem i jego wersją tekstową. Po odnalezieniu kodu w bazie danych zwracane są poniższe informacje:

Dodatkowo producent informuje o tym jak przebiega cały proces produkcyjny materiału (z tym że są to już informacje ogólne).

Bardzo fajne, tylko po co…?

A to zależy już kto o to pyta…? Jeżeli użytkownik domowej drukarki 3D poszukujący jak najtańszego, a zarazem najlepszego PLA, ABS lub od niedawna PETG (bo cała Polska drukuje przyłbice dla medyków), to powyższe informacje do niczego mu się nie przydadzą. Może je ewentualnie potraktować jako mało znaczącą ciekawostkę i sprawdzić czy to co napisałem powyżej faktycznie działa?

Jednakże w przemyśle, medycynie czy projektach naukowo-badawczych ma to już sens. Oczywiście jeżeli dana firma bądź instytucja zamówi 20-50-100 kg filamentu nikt nie będzie weryfikował każdej ze szpul, ale wyrywkowe kontrole mogą łatwo potwierdzić, czy słowa producenta o wysokiej jakości procesu produkcyjnego mają pokrycie w rzeczywistości? W przemyśle ciężkim, motoryzacji, czy lotnictwie (tam gdzie korzysta się z bardziej zaawansowanych materiałów niż PLA i ABS), tego typu raporty jakościowe dotyczące surowców lub komponentów produkcyjnych są czymś oczywistym i standardowym.

Jest to też jasny sygnał w kierunku innych dostawców materiałów tego typu, że o jakości nie świadczą już tylko słowne deklaracje i „opinie zadowolonych użytkowników na forach”, lecz dość konkretne dane, które każdy w każdej chwili może zweryfikować.