فیلامنت های پرینت سه بعدی
پرینت سه بعدی دارای تنوع گسترده‌ای از فیلامنت‌ها است، درمیان آنها میتوانیم پلاستیک، رزین، فلز و حتی مواد غذایی پیدا کنیم! در پرینت FDM ، از ترموپلاستیک‌ها استفاده میشود، ترموپلاستیک‌ها نوعی از فیلامنت پرینت سه بعدی هستند که در دمای بالا مایع میشوند و جریان پیدا میکنند، و وقتی به اندازه‌ی کافی سرد شدند، جامد میشوند.
فیلامنت PLA
پلی لاکتیک اسید (Polylactic acid)، که بیشتر با نام PLA شناخته میشود، پرکاربردترین فیلامنت پرینت سه بعدی است، زیرا پرینت آن بسیار آسان است. این پلاستیک از نشاسته های گیاهی ساخته شده، دارای خاصیت تجزیه پذیری و ذوب شدن در دمای پایین است. این فیلامنت تنوع رنگی زیادی دارد، که آن را برای نمونه سازی‌های اولیه و یا قطعاتی که زیبایی در آنها اهمیت دارد، مناسب میکند.
فیلامنت ABS
به دلیل خواص فیزیکی، این فیلامنت، در تمام مراحل حرفه ای مورد استفاده قرار میگیرد و بدلیل مقاومت بالا در برابر ضربه و همچنین تحمل دمای بالا، یکی از مقاوم‌ترین فیلامنت‌های پرینت سه بعدی است. ABS تحت تاًثیر محلول‌ها و اسیدهای مختلفی است، این خاصیت باعث میشود امکان پولیش با حمام بخار استون وجود داشته باشد و در نتیجه قطعه سطحی صاف و براق داشته باشد. برای پرینت صحیح این فیلامنت، یک پرینتر دارای محفظه برای حفظ گرما در حین مراحل پرینت ضروری است. این کار از جمع شدن ABS در حین پرینت مدل و مشکلاتی مانند تاب برداشتن و ترک خوردن جلوگیری میکند. (شما احتمالا هیچوقت از نام کامل ABS استفاده نمیکنید، اما شاید برایتان جالب باشد که نام کاملش Acrylonitrile Butadiene Styrene است.)
فیلامنت PET-G
فیلامنت PET-G یا glycolyzed polyethylene terephthalate یکی دیگر از فیلامنت‌های پرکاربرد در دنیای پرینت سه بعدی است، این فیلامنت چیزی بین ABS و PLA است. این پلاستیک دارای قدرت مکانیکی بالایی (کمی کمتر از ABS) و مقاومت شیمیایی خوبی است، بعلاوه، پرینت این فیلامنت آسان است. بعضی قابلیت های PET-G ساخت قطعات ضد ضربه، اشیاء تزئینی و بسته‌بندی مواد غذایی است، این قابلیت‌ها فیلامنت PET-G را تبدیل به یکی از فیلامنت‌های همه‌کاره در پرینترهای سه بعدی میکنند.
فیلامنت TPU
فیلامنت TPU یکی از محبوب‌ترین فیلامنت‌های انعطاف‌پذیر پرینت سه بعدی است. پلی‌اورتان ترموپلاستیک (Thermoplastic polyurethane) در برابر اصطحکاک و سایش مقاوم است که این خاصیت, این فیلامنت را برای ساخت پوشش‌ها و محافظ‌ها مناسب میکند. TPU در درجات مختلف سختی موجود است، که سخت‌ترین درجه، آسان ترین آنها هنگام پرینت است. در نتیجه بهترین توصیه در زمان پرینت این فیلامنت، پرینت با سرعت کم است، که باعث جلوگیری از گیر کردن و تغییر شکل دادن فیلامنت میشود.
فیلامنت PVA
با ظهور سیستم پرینت دو نازله، فیلامنت‌های ساپورت بوجود آمدند. PVA یا polyvinyl alcohol یک نوع فیلامنت ساپورتی حل‌شونده است، و برای پرینت قطعاتی با اشکال هندسی پیچیده که جدا کردن ساپورت از آنها دشوار است، مناسب است. PVA در آب حل میشود و اجازه میدهد سطح بهتری را روی سطح تماس ساپورت بدست آورید. ما توصیه میکنیم شما این فیلامنت را در مکانی خشک و دربسته نگهداری کنید تا همیشه خشک و آماده برای پرینت گرفتن باشد.
فیلامنت HIPS
High-impact polystyrene یک فیلامنت سبک وزن است که مانند فیلامنت PVA بیشتر بعنوان متریال ساپورت قابل حل برای فیلامنت ABS از آن استفاده میشود. این فیلامنت مقاوم در برابر ضربه و تجزیه‌پذیر است. از این فیلامنت برای ساخت قطعات مختلف مانند بدنه‌ی قایق, اسباب‌بازی و حتی درب فنجان قهوه‌ی آماده استفاده میشود.
فیلامنت PP
پلی‌پروپلین (Polypropylene) یا PP فیلامنتی است که بدلیل مقاومت در برابر ضربه و سایش, و مهم‌تر بدلیل مقاومت شیمیایی بالا در بخش صنعتی برای ساخت قطعات کاربردی مورد استفاده قرار میگیرد. بعلاوه, این فیلامنت بسیار سبک است و نسبتاً انعطاف‌پذیر است, به همین دلیل میتوان از این فیلامنت برای ساخت عناصر محافظتی که در ارتباط با پوست هستند استفاده کرد, برای مثال در داخل کلاه ایمنی و تکیه‌گاه محافظ‌های صورت. بدلیل تاب برداشتن زیاد, پلی‌پروپلین فیلامنت سختی برای پرینت است, استفاده از یک پرینتر محفظه‌دار برای گرم نگه‌داشتن محیط و برای جلوگیری از تاب برداشتن و قابلیت استفاده از brim/edge در تنظیمات adhesion در سطح پرینت, مناسب است.
فیلامنت PA
نایلون‌ها یا پلی‌آمیدها (Polyamides) فیلامنت‌هایی هستند که با ظرفیت کار کردن مداوم در دمای بالای 120 درجه سانتی‌گراد شناخته میشوند. فیلامنت PP قدرت مکانیکی بالایی دارد, که آن را را برای ساخت قطعات مکانیکی, اتصالات, محفظه‌ها و… مناسب میکند. PP یک فیلامنت رطوبت گیر است (رطوبت زیادی را جذب میکند), که این بر خاصیت ترموپلاستیکی آن تاًثیر میگذارد و باعث میشود پرینت گرفتن سخت شود, پس پیشنهاد میشود که از آن به خوبی نگهداری شود. محفظه‌ی هوشمند BCN3D طوری طراحی شده‌است که مکانی مناسب و خشک برای فیلامنت‌های شما فراهم کند.
فیلامنت‌های مرکب (COMPOSITE)
بعضی فیلامنت‌ها برای حفظ ویژگی‌های برتر, با ترکیبی از چند پلیمر بوجود می‌آیند, مانند Tough PLA که از پیوند ABS و PLA بوجود آمده است, مقاومت در برابر ضربه‌ی بالاتری در مقایسه با PLA دارد اما مانند PLA آسان پرینت میشود. بسیاری از این نوع فیلامنت‌ها بر اساس PLA هستند و با تکه‌های چوب, خاک رس و فلزات ترکیب شده‌اند, این امر باعث افزایش طیف فیلامنت‌های قابل پرینت در صنعت پرینت سه بعدی شده است.
فیلامنت‌های الیافی (Fiber-filled)
با ورود پرینت سه بعدی به بخش صنعتی, نیاز به استفاده از فیلامنت‌هایی که به حد زیادی در برابر فشار مکانیکی و محیط آسیب زننده مقاوم هستند, افزایش یافته‌است, که در نتیجه باعث بوجود آمدن فیلامنت‌هایی با بارهای شیشه و الیاف کربن شده است, این نوع از فیلامنت‌ها در پرینترهای سه بعدی یکی از مقاوم‌ترین فیلامنت‌هاست. پلی‌پروپلین با فیبر شیشه,(PP GF) دارای مقامت شیمیایی بالای پلی‌پروپلین است اما قدرت مکانیکی آن با الیاف شیشه بسیار افزایش یافته‌است. پلی‌آمید با درجه‌ی حرارت بالا بهمراه الیاف کربن (PAHT CF), فیلامنتی است که از تحمل دمای زیاد پلی‌آمید و قدرت مکانیکی بالای الیاف کربن تشکیل شده‌است. Polyethylene terephthalate با الیاف کربن (PET CF), فیلامنتی است که ترکیبی از خواص خوب PP GF و PAHT CF است, و مقاومت شیمیایی, حرارتی و مکانیکی بالایی را ارائه میدهد.
فلزات
بهمراه فیلامنت‌های الیافی, فلزات یکی دیگر از جذابیت‌های بخش صنعتی پرینت سه بعدی هستند, و پرینت سه بعدی FDM با آنها سازگار شده‌است. این نوع از فیلامنت‌ها برای پرینترهای سه بعدی از درجه‌ی بالایی از ذرات فلزی و یک بخش از پلیمرهای BINDER تشکیل شده‌اند. برای ساخت قطعات کاربردی, بعد از پرینت قطعه با این فیلامنت, انجام مراحل حذف کردن binder material و sintering, ضروری است. وقتی این کار انجام شد, شما میتوانید مراحل بعد از پردازش, مانند پولیش کردن, رزوه‌کاری, تراشکاری, جوش‌کاری و… را انجام دهید. این مرحله اجازه میدهد ساخت سری‌های کوچک قطعات فلزی نسبت به فناوری‌های سنتی تولید مانند CNC هزینه‌ی بسیار کمتری داشته باشد.
نتیجه‌گیری
*ABS بسیار در صنعت پرینت سه بعدی مورد استفاده قرار میگیرد و یکی از مقاوم‌ترین فیلامنت‌ها است.(فقط فیلامنت‌های الیافی و فلزی مقاومت بیشتری دارند.)
*فیلامنت‌های هیبریدی ای وجود دارند که برای حفظ خواص فیزیکی بهتر, از پیوند دو پلیمر و همچنین الیاف‌ها بوجود آمده‌اند.
*پرینترهای سه بعدی با تکنولوژی FDM دارای ظرفیت پرینت فیلامنت‌های مهندسی مانند فلزات هستند.
.
