FGF (Fused Granular Fabrication, также Fused Granulate Fabrication) — аддитивная технология послойного наплавления термопластичных полимеров, в которой в качестве сырья используются гранулы (пеллеты), а не филамент. В FGF‑системах пластиковые гранулы подаются в шнековый экструдер, плавятся в нагреваемой зоне и через сопло послойно укладываются на рабочую платформу, формируя объемное изделие по заданной траектории.
По принципу работы FGF близка к FFF/FDM: в обоих случаях используется экструзия расплава и послойное построение объекта. Главное отличие — в типе сырья и конструкции экструдера: вместо полимерной нити применяются гранулы, а подача материала реализована шнековым механизмом. Это позволяет использовать широкий спектр стандартных и инженерных полимеров, включая переработанные гранулы и композиты с наполнителями.
Схема процесса FGF‑печати
В технологии FGF пластиковые гранулы загружаются в бункер и подаются в шнековый экструдер. В зоне нагрева гранулы плавятся, образуя расплав, который выдавливается через сопло и послойно укладывается на рабочую платформу. Каждый новый слой наносится на предыдущий, формируя изделие по траектории, рассчитанной слайсером. Схема процесса наглядно показывает путь материала: от бункера с гранулами до готовой детали.
Особенности и преимущества FGF
Основное отличие FGF от классической FFF/FDM‑печати — использование гранулированного сырья. Гранулы термопластов, как правило, дешевле филамента и представлены на рынке в гораздо более широком ассортименте марок и композиций. Это упрощает переход от традиционного литья под давлением или экструзии к аддитивному производству и позволяет использовать уже знакомые индустриальные материалы.
Еще одно ключевое преимущество FGF — высокая производительность. Шнековый экструдер способен подавать больше материала за единицу времени по сравнению с типичным филаментным экструдером, что делает технологию особенно привлекательной для печати крупногабаритных и массивных изделий. Это снижает стоимость часа печати и общую себестоимость детали, особенно при использовании стандартных или переработанных гранул.
Ограничения и типичные области применения
У FGF есть и свои ограничения. Из‑за особенностей подачи материала и диаметра сопла могут возникать сложности с очень мелкой детализацией, тонкими стенками и сложной мелкомасштабной геометрией. Технология предъявляет повышенные требования к подготовке материала: гранулы часто требуют сушки, стабильной дозировки и контроля загрязнений. Для разных типов полимеров и композитов необходимо отдельно подбирать температурные режимы, скорость подачи и параметры охлаждения.
Наиболее типичные области применения FGF — крупногабаритные и функциональные детали, оснастка, корпуса, элементы инфраструктуры, технологическая оснастка для производственных линий. Технологию используют там, где важны объем, скорость и стоимость, а максимально возможная детализация не является критическим параметром. На рынке также встречаются гибридные установки, совмещающие FGF и FFF/FDM, что позволяет выбирать между гранулами и филаментом под конкретную задачу.
Примеры изделий, напечатанных по FGF
FGF особенно эффективна для изготовления крупногабаритных деталей с толстыми стенками и значительным объемом материала. На фотографиях можно увидеть пример крупной конструкции, полученной методом FGF‑печати: высокая скорость наплавления позволяет уменьшить время производства по сравнению с классической FFF‑печатью.
Еще одна востребованная область применения FGF — технологическая оснастка и вспомогательные элементы для производственных линий. Печать оснастки гранулами позволяет быстро получать крупные и прочные изделия с приемлемой точностью и сравнительно низкой себестоимостью.
Компании в России, применяющие FGF‑печать
В России технология FGF постепенно внедряется в промышленное и инженерное производство. Вот несколько компаний производителей 3D-принтеров по технологии FGF.
1. F2 innovations (Ф2 Инновации, Пермь)
-
Делают крупногабаритные гранульные 3D‑принтеры и роботизированные системы FGF (F2 Gigantry, F2 Pellet и др.).
-
F2 Gigantry позиционируется как самый большой российский FGF‑принтер, внесён в реестр Минпромторга; печать полимерными гранулами с производительностью до ~10 кг/ч, в том числе переработанным гранулятом.
-
Есть роботизированная гранульная система F2 Pellet на базе промышленных манипуляторов (FANUC, KUKA, Kawasaki или российских аналогов).
2. Total Z (Москва)
-
Разрабатывает и производит промышленные FDM/FGF‑системы; есть портальная система 3D‑печати гранулами Total Z FGF.
Мини‑FAQ по технологии FGF
Что такое FGF в 3D‑печати?
FGF — это технология аддитивного производства, при которой пластиковые гранулы расплавляются в шнековом экструдере и послойно наплавляются через сопло для формирования изделия.
Чем FGF отличается от FFF/FDM?
В FFF/FDM используется полимерная нить (филамент), а в FGF — гранулы; это влияет на конструкцию экструдера, стоимость материала и доступный спектр полимеров и композитов.
Для каких задач обычно применяют FGF?
FGF чаще всего используют для печати крупногабаритных и функциональных деталей, оснастки и корпусов, где важны объем, скорость и себестоимость, а не максимальная детализация.
