با انواع فیلامنت پرینت سه بعدی آشنا شوید تا خرید درستی داشته باشید!

به گزارش تجارت نیوز،

پرینترهای سه‌بُعدی FDM (یا مدل‌سازی رسوب ذوب‌شده)، از فیلامنت‌ها برای ساخت اشیایی که می‌خواهند چاپ کنند، استفاده می‌کنند.. نوع فیلامنت موردنیاز شما به نوع شیئ ای که می‌خواهید چاپ کنید، بستگی دارد. بنابراین در ادامه، هر یک از فیلامنت‌های مختلف موجود برای چاپگر سه‌بُعدی را تجزیه و خواص و مزایا و معایب آن‌ها را فهرست می‌کنیم تا به شما کمک کنیم بدانید که کدام یک از انواع فیلامنت پرینت سه بعدی برای پروژه خاص شما بهترین انتخاب است.

انواع فیلامنت پرینت سه بعدی

به نظرتان بهترین نوع فیلامنت چیست؟ در گذشته تنها به کارگیری دو نوع فیلامنت بودیم که با اسامی abs و pla شناخته می‌شدند. با پیشرفت پرینترهای سه‌بعدی، احساس نیاز به تولید مدل دیگری از این مواد مشاهده شد، به نحوی که در حال حاضر چندین نوع متفاوت در بازار قابل تهیه است. متأسفانه برخی از کاربران اطلاعات قابل‌قبولی در مورد تمایزات چنین محصولاتی ندارند و به همین دلیل نمی‌توانند به نتیجۀ دلخواه خود دست پیدا کنند.

در ادامه 10 مورد از انواع فیلامنت پرینت سه بعدی رایج در دنیا را معرفی و مزایا و معایب هر کدام را جداگانه بررسی میکنیم تا بتوانید انتخاب درست تری در خرید فیلامنت ارزان و باکیفیت داشته باشید:

·فیلامنت pla

PLA (اسید پلی‌لاکتیک)، یکی از دو فیلامنت پرینت سه‌بُعدی رومیزی پرکاربرد است (و دیگری فیلامنت ABS است). این ماده، پیش‌فرض توصیه‌شده برای بسیاری از پرینترهای سه‌بُعدی رومیزی است و دلیل خوبی هم برای این انتخاب وجود دارد!

PLA در طیف گسترده‌ای از کاربردهای پرینت مفید است، هم بی‌بو و هم کم‌پیچش است و به بستر گرمایشی نیاز ندارد. PLA همچنین یکی از فیلامنت‌های سازگار با محیط‌زیست موجود در دنیا است. این ماده از منابع تجدید‌پذیر (مثل نشاسته ذرت) ساخته شده است و در مقایسه با پلاستیک‌های سنتی (بر پایه نفت) به انرژی کمتری برای پردازش نیاز دارد. خارج از پرینت سه‌بُعدی، پلاستیک PLA اغلب در ظروف غذا، مانند بسته‌بندی آب‌نبات و ایمپلنت‌های پزشکی زیست‌تخریب‌پذیر، مانند بخیه‌ها استفاده می‌شود.

·فلامینت PLA WOOD

PLA WOOD هم یکی از انواع فیلامنت پرینت سه بعدی سازگار با محیط‌زیست است. فیلامنت‌های مبتنی بر چوب معمولاً کامپوزیتی هستند که در آن‌ها، مواد پایه‌ای PLA با خاک چوب، چوب پنبه و سایر مشتقات پودری چوب، ترکیب می‌شوند. به‌طور معمول، این فیلامنت از حدود 30 درصد ذرات چوب تشکیل شده است؛ اما مقدار دقیق آن ممکن است بسته به مارک محصول متفاوت باشد. وجود این ذرات، به قطعات پرینت سه‌بُعدی حس چوب واقعی را می‌بخشند

·فلامینت PETG

پلی‌اتیلن ترفتالات (PET) یکی از رایج‌ترین پلاستیک‌های مورد استفاده در جهان است. این پلیمر که بیشتر به‌عنوان پلیمر مورد استفاده در بطری‌های آب شناخته می‌شود، در الیاف لباس و ظروف غذا نیز یافت می‌شود. درحالی‌که PET خام به‌ندرت در پرینت سه‌بُعدی استفاده می‌شود؛ اما نوع PETG آن یکی از انواع فیلامنت پرینت سه بعدی بسیار محبوب در دنیا است. به گفته سایت سه‌بعدی دات کام درباره ویژگی های این نوع فیلامنت:

فیلامنت PETG از رشته‌های پلیمری (ترموپلاستیک) ساخته شده ‌است و به صورت اسپول با وزن‌های مختلف (معمولا نیم یا یک کیلوگرمی) با قطر ۱.۷۵ میلی متر در بازار عرضه می‌شود. این فیلامان در دمای ۸۸ درجه سانتی‌گراد شیشه‌ای می‌شود و دمای ذوب آن بین ۲۳۰ تا ۲۶۰ درجه سانتی‌گراد است.

·فیلامنت abs

ABS (اکریلونیتریل بوتادین استایرن) یکی دیگر از انواع فیلامنت پرینت سه بعدی بسیار پرکاربرد است. بهترین کاربرد این ماده برای ساخت قطعات بادوامی است که نیاز به مقاومت در برابر دماهای بالاتر دارند. در مقایسه با فیلامنت PLA، پلاستیک ABS کمترشکننده است و بیشتر قابلیت شکل‌دهی دارد. همچنین می‌توان آن را پس‌از پردازش با استون برای تولید یک روکش براق استفاده کرد.

هنگام پرینت سه‌بُعدی با فیلامنت ABS، بهتر است سطح چاپ را گرم کنید؛ زیرا پلاستیک ABS با سردشدن، منقبض و این موضوع منجر به تاب برداشتن قطعات می‌شود. خواص کلی این فلامنت عبارت‌اند از:

• استحکام: زیاد | انعطاف‌پذیری: متوسط ​​| ماندگاری: بالا؛
• سختی استفاده: متوسط؛
• دمای چاپ: 210 – 250 درجه سانتی‌گراد؛
• دمای بستر چاپ: 80 تا 110 درجه سانتی‌گراد؛
• انقباض / تاب برداشتن: قابل‌توجه است؛
• محلول: در استرها، کتون‌ها و استون؛
• ایمنی غذا: برای مواد غذایی ایمن نیست.

سایت purex درباره معایب استفاده از این نوع فیلامنت گفته است:

Although ABS filament fumes are not considered toxic, they are unpleasant to most users. As the material is heated in a 3D printer, it creates gas and microscopic particles during the process. This exudes fumes that can cause physical discomfort such as drowsiness, eye irritation, nausea and headaches.

·فیلامنت پرینت سه‌ بعدی HIPS

در دنیای تجاری، پلی استایرن ضربه بالا (HIPS)، کوپلیمری است که سختی پلی استایرن و خاصیت ارتجاعی لاستیک را ترکیب می‌کند و معمولاً در بسته‌بندی‌ها و ظروف محافظ مانند جعبه‌های CD یافت می‌شود. در دنیای پرینت سه‌بُعدی، HIPS معمولاً نقش متفاوتی ایفا می‌کند.

ازآنجاکه چاپگرهای سه‌بُعدی نمی‌توانند روی هوا پرینت کنند، بنابراین نیاز به ساختارهای پشتیبان دارند و اینجاست که HIPS واقعاً می‌درخشد. هنگامی که HIPS با ABS در یک چاپگر اکستروژن دوگانه جفت می‌شود، HIPS به‌عنوان یک ماده پشتیبانی عالی عمل می‌کند و به پرینتر اجازه می‌دهد تا بیرون‌زدگی‌های فضایی در یک مدل سه‌بُعدی را به‌خوبی چاپ کند.

·فلامینت ASA

اکریلونیتریل استایرن آکریلات (ASA) به‌عنوان جایگزینی برای ABS ساخته شده است. با برخی ویژگی اضافی، مانند بهبود مقاومت در برابر شرایط آب‌وهوایی و مقاومت در برابر زردشدن ناشی از اشعه ماوراءبنفش، ASA به انتخابی عالی برای قطعات یا چاپ‌هایی که برای استفاده در فضای باز طراحی شده‌اند، تبدیل می‌شود. درواقع، در فضایی که ABS سفید به‌مرورزمان زرد رنگ می‌شود، ASA برای مدت طولانی‌تری به رنگ سفید روشن باقی می‌ماند. ASA تنظیمات چاپی بسیار شبیه به ABS دارد و فقط دمای چاپ آن متفاوت است؛ اما این فیلامنت در طول فرآیند چاپ مستعد ترک‌خوردن است.

·فلامینت PC

پلی‌کربنات (PC)، علاوه‌براینکه یکی از قوی‌ترین انواع فیلامنت پرینت سه بعدی ارائه‌شده در این لیست است؛ اما همچین بسیار بادوام و مقاوم در برابر ضربه فیزیکی و گرما است و قادر است تا دمای 110 درجه سانتی‌گراد را تحمل کند. این فیلامنت به‌طور طبیعی شفاف است و به‌همین‌دلیل در موارد تجاری مانند شیشه ضدگلوله، ماسک غواصی و صفحه نمایش الکترونیکی بسیار استفاده می‌شود. از خواص این فلامنت می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• قدرت: خیلی زیاد | انعطاف‌پذیری: متوسط ​​| ماندگاری: بسیار بالا؛
• سختی استفاده: متوسط؛
• دمای چاپ: 270 - 310 درجه سانتی‌گراد؛
• دمای بستر چاپ: 90 تا 110 درجه سانتی‌گراد؛
• انقباض / تاب برداشتن: قابل‌توجه است؛
• محلول: خیر؛
• ایمنی غذا: برای مواد غذایی ایمن نیست.

·فیلامنت پرینت سه‌ بعدی PVA

این فیلامنت پلاستیکی زیست‌تخریب‌پذیر، از نظر ظاهری کاربرپسند است و بسیار کمتر از انواع فیلامنت‌های دیگر در هنگام پرینت تاب می‌خورد. PVA یا پلی وینیل الکل اغلب به‌عنوان یک ماده پشتیبانی برای PLA استفاده می‌شود. این ماده به‌راحتی در آب حل می‌شود و بنابراین هرگونه رطوبتی می‌تواند به آن آسیب برساند و بدین‌ترتیب امروزه در اکثر برنامه‌های کاربردی بی‌فایده شده است.

·فیلامنت tpu

TPE, TPU, TPC سه مورد از انواع فیلامنت پرینت سه بعدی انعطاف‌پذیر هستند. این الاستومرهای ترموپلاستیک اساساً پلاستیک‌هایی با ویژگی‌های لاستیک‌مانند هستند که آن‌ها را بسیار انعطاف‌پذیر و بادوام می‌کند. به‌این‌ترتیب، TPE و TPU معمولاً برای تولید قطعات خودرو، لوازم خانگی و لوازم پزشکی استفاده می‌شوند.

• استحکام: متوسط ​​| انعطاف‌پذیری: بسیار زیاد | ماندگاری: بسیار بالا؛
• سختی استفاده: متوسط ​​(TPE، TPC)؛ کم (TPU)؛
• دمای چاپ: 210 - 230 درجه سانتی‌گراد؛
• دمای بستر چاپ: 30 تا 60 درجه سانتی‌گراد (اما ضروری نیست)؛
• انقباض / تاب برداشتن: حداقل؛
• محلول: خیر؛
• ایمنی غذا: برای مواد غذایی ایمن نیست.

·فیلامنت پرینت سه‌ بعدی نایلون Nylon

نایلون (با نام مستعار پلی‌آمید) به‌دلیل دوام عالی و مقاومت در برابر سایش، یک پلاستیک مهندسی محبوب است. متداول‌ترین نوع نایلون مورد استفاده برای علاقمندان، PA 6 است. نایلون هم در برابر ضربه و هم در برابر سایش مقاوم است. البته نایلون به‌راحتی رطوبت را جذب می‌کند و به دمای چاپ تا 265 درجه سانتی‌گراد نیاز دارد. به‌دلیل گرمای زیاد، نایلون در حین چاپ تمایل به تاب‌برداشتن دارد؛ اما می‌توان تا حدودی آن را با گرم‌کردن محفظه پرینت، مهار کرد. نایلون در آب منبسط می‌شود؛ زیرا یک ماده hygroscopic است و می‌تواند در اسیدهای استیک و فرمیک حل شود.

اگر نمیدانید ماده hygroscopic چیست بهتر است به تعریفی که سایت byjus درباره آن داده توجه کنید:

Hygroscopy - A substance that has the ability to adsorb and absorb moisture or water from the surrounding environment is known as hygroscopic and its property is called hygroscopy. Examples - Silica gel, honey, methanol, concentrated sulphuric acid, glycerine, ethanol, etc

• قدرت: خیلی زیاد | انعطاف‌پذیری: زیاد | ماندگاری: بالا؛
• سختی استفاده: متوسط؛
• دمای چاپ: 240 - 260 درجه سانتی‌گراد؛
• دمای بستر چاپ: 70 تا 100 درجه سانتی‌گراد؛
• انقباض / تاب برداشتن: قابل‌توجه است؛
• محلول: خیر؛
• ایمنی مواد غذایی: به دستورالعمل‌های سازنده مراجعه کنید.

سخن پایانی

در اینجا خواص مکانیکیویژگی‌ها، مزایا و معایب 10 مورد از انواع فیلامنت پرینت سه بعدی رایج را بررسی کردیم. به‌طورکلی هر یک از این فیلامنت‌ها کاربرد خاص خود را دارند؛ اما pla و abs به‌دلیل خواص مکانیکی مطلوب و قابلیت پرینت ساده، به‌طور گسترده‌تری در ساخت انواع وسایل خانگی به کار می‌روند.