انواع فیلامنت

فیلامنت ها مدل های مختلفی دارند که بسته به جنس و خاصیتشان در زمینه های مختلف مورد استفاده قرار میگیرند .

ABS : از پرمصرف ترین فیلامنت ها در صنعت پرینت سه بعدی می باشد که بیشتر برای ساخت قطعات بادوام و متحرک یا قطعاتی

که باید در برابر حرارت مقاوم باشند استفاده می گردد .

ABS دارای دوام بالا , مقاومت و استحکام طولانی هستند اما متاسفانه هنگام ذوب شدن بخار شدیدی تولید میکنند

که برای افرادی که نزدیکی دستگاه باشند خطرناک است. از جمله قطعاتی که با این فیلامنت ها ساخته می شوند :

لگوها , تجهیزات ورزشی , قطعات خودرو ، قطعات لوازم خانگی ، اداری و اسباب بازی ها و...

PLA : این فیلامنت سازگاری خوبی با محیط زیست دارد و بسیار پر کاربرد است و میتواندر تولید مدل های سه بعدی بسیاری

در زمینه های مختلف براحتی از آن استفاده نمود . میزان انقباض این فیلامت از ABS کمتر است و این خاصیت از نقاط قوت PLA

می باشد و کار پرینت سه بعدی را بسیار ساده کرده است اما انعطاف پذیری کمتری نسبت به سایر فیلامنت ها دارد .

از جمله قطعاتی که با این فیلامنت ها ساخته میشود : ظروف مواد غذایی , مدل ها و نمونه های اولیه قطعات , ماکت سازی معماری ,

ایمپلنت ها و بسیاری از وسایل پزشکی , محصولات بهداشتی و...

PETG : این فیلامنت PETG بسیار با دوام است و بیشتر در تولید قطعات مکانیکی که نیاز به انعطاف پذیری دارند استفاده می شود.

PVA :این فیلامنت غیرسمی و غیر مضر است و به راحتی درآب در دمای معمولی حل می شود . موارد مصرفی : به عنوان فیلامنت ساپورت گذاری و...

PET :برای ساخت قطعات ماشین آلات مورد استفاده در صنعت ظروف غذایی کاریرد دارد و هنگام تولید دود و بو  ندارد .

PETT :این فیلامنت بی رنگ و شفاف و قابل بازیافت است و در عین داشتن مقاومت از انعطاف پذیری خوبی نیز برخوردار است

که با توجه به این ویژگی ها در صنعت بطری سازی مورد استفاده قرار میگیرد .

HIPS :فیلامنت HIPS با توجه به هزینه تولید کم و خاصیت زیست تخریب پذیری بیشتر در ساخت مدل ها و نمونه های اولیه بکار می رود.

NYLON : نایلون ها قوی , سبک , انعطاف پذیر , آنتی باکتریال بادوام و در برابر سایش مقاوم هستند به همین منظور در ساخت

قطعات مکانیکی , ابزارها , اسباب بازی و چرخ دنده ها و قطعات متحرک و... بکار می روند.

WOOD : این رشته ها ترکیبی از پلیمرهای ترمو پلاستیک و ذرات چوب هستند که بسیار مشابه الیاف واقعی چوبی میشوند

و برای ساخت وسایل چوبی بکار می روند.

SANDSTONE:  فیلامنت پرینتر سه بعدی که از ترکیب ماسه و سنگ تولید میشود به شما این امکان را می دهد که پس از

ساخت قطعه پرداخت سطح بهتری انجام دهیدو قابلیت رنگ آمیزی بیشتر داشته باشید . کاربرد : تولید مدل های معماری و هنری و...

METAL : این نوع  فیلامنت ترکیب پودر فلز و پلیمر هست. با توجه به خواص اولیه و ظاهری منحصر به فردی که دارند

برای ساخت تندیس ها و لوازم لوکس و تزئینی استفاده میشوند.

MAGNETIC IRON PLA : فیلامنت مغناطیسی که دارای دوام بالا و خواص مغناطیسی است که در ساخت  آهنربای یخچال و

سنسور ها و... کاربرد دارند.

CONDUCTIVE PLA : فلامینتی با خاصیت رسانایی در مدارات چاپی و بیشتر برای پروژه های حسگر های لمسی

و مدارهای کم ولتاژ کارآمد است.

CARBON FIBER : ترکیبات این فیلامنت شامل  ذرات کربن و پلیمرهایی مثل PLA , ABS , PA ,... است . این نوع فیلامنت

بخاطر دوام بالایی که دارند در ساخت قطعات مکانیکی و قطعاتی که باید بسیار مقاوم باشند بکار می روند.

انواع فیلامنت TPE و PLA نرم برای پرینتر سه بعدی

1. فیلامنت TPU: 

رایج ترین نوع فیلامنت TPE که در پرینتر سه بعدی استفاده می شود ، فیلامنت TPU است. در مقایسه با دیگر فیلامنت های منعطف، TPU سخت تر است. و این باعث شده که راحت تر اکسترود شود. همچنین دارای استحکام مناسب و دوام بالایی است. بهتر است بدانید که در هنگام کار با فیلامنتTPU، اگر دما بیش از اندازه زیاد باشد، stringing رخ می دهد و اگر دما بیش از اندازه پایین باشد، چسبندگی لایه ها ضعیف می شود. همچنین کاربردهای این فیلامنت در صنعت شامل: استفاده در کفی کفش، تسمه های صنعتی و چکمه های اسکی است.

مشخصات:

• محدوده ارتجاعی بالا (معمولا بین 600-700 %)
• سختی shore  بین 60A و 55D
• قابلیت چاپ عالی
• نیمه شفاف
• مقاومت شیمایی در برابر روغن و گریس
• مقاومت بالا در برابر سایش

2. فیلامنت TPC

Thermoplastic copolyester (TPC) استرهای کوپلی اتری با توالی های متناوب و با طول تصادفی از گلیکول های با زنجیره بلند یا زنجیره کوتاه هستند. آنها هر دو بخش سخت و نرم دارند. بخش های سخت معمولاً واحدهای استری با زنجیره کوتاه هستند در حالی که بخش های نرم معمولاً پلی اترهای آلیفاتیک و پلی استر گلیکول هستند.

TPC در هنگام شکست افزایش طول کمتری نشان می دهد و نمی توان از آن برای کاربردهای بسیار انعطاف پذیر استفاده کرد.

مشخصات:

• چگالی پایین
•  محدوده ارتجاعی 300-500 %
• سختی Shore بین 40 و 72D 
• مقاومت شیمیایی خوب
• استحکام بالا
• پایداری حرارتی خوب
• مقاومت دمایی بالا

پیش نیازهای پرینت سه بعدی:

• دمای اکسترودر: 220 -260 درجه سلسیوس
• دمای صفحه چاپ: 90-110 درجه سانتی گراد
• سرعت پرینت: 5-30 mm/s

3. فیلامنت TPA

Thermoplastic polyamide (TPA) یک کوپلیمر شیمیایی است که از TPE و نایلون بسیار انعطاف پذیر تشکیل شده و در نتیجه یک ترکیب از بافت صاف و براق که از نایلون ناشی می شود و انعطاف پذیری که بخاطر TPE است.

از آنجایی که این نوع فیلامنت رطوبت را به خود جذب می کند، لازم است در محفظه در بسته به دور از رطوبت نگهداری شود. همچنین در قطعات پرینت شده به وسیله این فیلامنت، شانس پیچ خوردن به سمت بالای ( Warping ) بیشتری وجود دارد.

از جمله کاربردهای فیلامنت TPA می توان به ساخت تجهیزات ورزش های زمستانی مخصوصا اسکی، توپ گلف و محصولات دندان پزشکی مثل  catheters اشاره کرد.

مشخصات:

• انعطاف پذیری بالا
• محدوده ارتجاعی بین 370-497%
• سختی shore بین 75 و 63A
• دوام فوق العاده
• قابلیت چاپ خوب
• مقاومت حرارتی بالا
• چسبندگی لایه ای خوب

پیش نیازهای چاپ سه بعدی:

• دمای اکسترودر: 220-230 درجه سلسیوس
• دمای صفحه چاپ: 30-60درجه سلسیوس
• سرعت پرینت: 5-30 mm/s
• چسبندگی صفحه چاپ: چسب های مبتنی بر PVA پیشنهاد می شود.
• سیستم اکسترودر: Direct drive و Bowden 

4. PLA نرم

PLA نرم، یک اصطلاح کلی برای ترکیبات انعطاف پذیر تر PLA است. بخاطر این ویژگی، برخی آن را "لاستیک سخت" منتسب کردند. در مقایسه با دیگر مواد انعطاف پذیر، فیلامنت PLA نرم، به استحکام و دوام شناخته می شود. پرینت آن شبیه به PLA استاندارد است با این تفاوت که باید با سرعت کمتر و دمای بالاتر صفحه چاپ پرینت شود. همچنین به دلیل نرمی، بارگذاری فیلامنت مشکل است. 

برای کاربرد این فیلامنت می توان به مواد سازنده استاپرها ( stoppers )، تسمه ها و فنرها اشاره کرد.

مشخصات:

• قابل بازیافت
• سختی shore بین 90 تا 92A
• استحکام بالا
• دوام بالا

پیش نیاز های پرینت سه بعدی:

• دمای اکسترودر: 220-235 درجه سلسیوس
• دمای صفحه چاپ: 100 درجه سلسیوس
• سرعت پرینت: 10-30 mm/s
• سیستم اکسترودر: Direct drive و Bowden

بهترین فیلامنت ها برای حرفه ای ها

زمانی که شما از پرینتر سه بعدی FDM برای کار خود استفاده می کنید، نباید عدم چسبندگی لایه ها یا ناهمانگی در قطعات و مواد پرینت سه بعدی شما وجود داشته باشد. قطعات شما نباید بشکند، تاب بخورد، ذوب شود و یا لایه لایه شوند.

فیلامنت ها مانند کلوچه ها هستند، هزاران نوع از آن ها وجود دارد.

به عنوان مثال پلی کربنات (PC) را در نظر بگیرید. جاستین کاکرل، بنیانگذار 3D مستقر در آرکانزاس، توضیح می دهد: «آنچه ممکن است یک شرکت به عنوان پلی کربنات بفروشد ممکن است دارای مواد افزودنی بسیار بیشتری نسبت به شرکت دیگر باشد، که نه تنها بر نحوه چاپ آن تأثیر می گذارد، بلکه بر بسیاری از ویژگی های چاپ نهایی نیز تأثیر می گذارد.

در واقع، یک پلیمر تمیز یا خالص حتی آن چیزی نیست که شما در یک فیلامنت چاپ سه بعدی می خواهید. سیلویا منشایمر، رئیس فناوری‌های چاپ سه بعدی جدید در Evonik با کارایی بالا، می‌گوید: «همیشه باید چندین ماده دیگر در دستور پخت پلیمر وجود داشته باشد، مانند بسته‌های تثبیت‌کننده یا عوامل پردازش. آنها معمولاً فقط در درصد بسیار پایینی وجود دارند، اما کاملاً ضروری هستند و بعداً تفاوت چشمگیر در پردازش و عملکرد بخشی ایجاد می‌کنند.»

به توصیه های سازندگان فیلامنت گوش کنید

هر فیلامنت FDM متفاوت چاپ می شود، و هر یک نقطه منحصر به فردی در مورد دمای اکسترودر، دمای صفحه ساخت، زمان خنک شدن، سرعت چاپ و سایر متغیرها خواهد داشت. این متغیرها بسته به برند چاپگر شما می‌توانند اندکی یا به طور چشمگیری متفاوت باشند. تغییر هر یک از متغیرها، از نظر آزمایش ترکیب، تغییر تنظیمات، و چاپ مجدد قبل از یافتن نتایج قابل قبول، هزینه بر و زمان بر است.

این فرآیند می تواند مقدار زیادی از مواد را نیز هدر دهد. در واقع، شما می توانید انتظار داشته باشید که 1 تا 2 کیلو فیلامنت را چاپ کنید و مشخصات را تغییر دهید تا بتوانید به تنظیمات مطلوب دست پیدا کنید.

داگلاس کرون، مدیرعامل تامین کننده چاپگر و مواد Dynamism، خاطرنشان می کند: «سهولت استفاده و تکرارپذیری، عوامل محرک برای حرفه ای ها هستند. «حرفه‌ای‌ها با صرفه‌جویی در زمان، هدایت می‌شوند، بنابراین ترکیب‌های آزمایش‌شده سخت‌افزار، فیلامنت و تنظیمات برش را ترجیح می‌دهند.»

این ترکیبات آزمایشی برای کارخانه سازنده پرینتر سه بعدی شما یا گاها برای کارخانه سازنده فیلامنت مورد استفاده شما هستند.

به عنوان مثال Ultimaker پیشنهاد می کند از فیلامنت برند خود برای پرینتر سه بعدی FDMاستفاده کنید. زیرا این فیلامنت ها برای این دستگاه ها تست شده اند( البته که آن ها فیلامنت های دیگر را نیز آزمایش کرده اند) آن ها تنظیمات بهینه برای نرم افزار اسلایسر و متریال Ultimaker را منتشر کرده اند تا شما به راحتی به این تظیمات دسترسی داشته و از هدر رفتن وقت و مواد شما جلوگیری کنند.

سازندگان پرینتر های سه بعدی ، صدها ساعت را صرف آزمایش برندهای اصلی فیلامنت FDM بر روی دستگاه‌های خود کرده‌اند تا تنظیمات ایده‌آل را برای هر رشته‌ای که می‌خواهید استفاده کنید، به شما ارائه دهند.

سرعت پرینت بیشتر، استحکام کمتر

آیا تنظیمات چاپگری که انتخاب می‌کنید مهم‌تر از فیلامنتی است که برای پرینت قطعه مورد نظر خود انتخاب می کنید؟ این سوالی است که صنعت هنوز به طور کامل به آن پاسخ نداده است، اما احتمالاً می دانید که تنظیمات تفاوت زیادی ایجاد می کنند.

هرچه پرینتر شما گزینه های بیشتری برای کنترل دقیق متغیرها، مانند سرعت چاپ، دمای بستر، محفظه و نازل داشته باشد، چاپ های شما قابل اعتمادتر خواهند بود.

در پایان، این دلیل دیگری برای پیروی از راهنمایی های مبتنی بر تحقیق سازنده پرینترتان است.

تردید در انتخاب فیلامنت

کرون در Dynamism می‌گوید: «به طور کلی، Tough PLA متداول‌ترین ماده مورد استفاده برای کاربران حرفه‌ای است. "این ترکیبی عالی از استحکام، دوام و سهولت استفاده دارد."

Tough PLA، که در طیف گسترده‌ای از فرمول‌ها عرضه می‌شود، همچنین برای متخصصان MatterHackers، سازنده و تامین‌کننده مواد چاپ سه‌بعدی مستقر در ایالات متحده است. Dave Gaylord، معاون محصول و فناوری MatterHackers می‌گوید: «Tough PLA یک ارتقاء فوق‌العاده مفید PLA به استاندارد حرفه‌ای‌ها است، زیرا سختی بسیار بیشتری را بدون پیچیدگی چاپ اضافی ارائه می‌کند. PLA برای هر نمونه اولیه استفاده می شود و می تواند با موفقیت به فرم و اهداف مناسب برای هر طراحی دست یابد. تا زمانی که عملکرد موضوع اصلی شود، از مواد سطح بعدی استفاده نمی شود."

Gaylord می‌گوید وقتی صحبت از قطعات کاربردی می‌شود، متخصصان به سمت نایلون (PA) و سایر مواد خاص نایلون نیز می‌روند که برخی از آنها دارای افزودنی‌هایی برای استحکام و سفتی هستند. او می‌گوید: PETG همچنین به‌طور گسترده برای قطعات عملکردی استفاده می‌شود.

در Hudson Creative Group، کاکرل می‌گوید مشتریانش، PETG را بهترین رشته برای چاپ بیشتر مدل‌های کاربردی می‌دانند. او می‌گوید: «این بهترین در جهان بین PLA و ABS است، با استحکام کلی و دوام حرارتی بیشتری نسبت به PLA، اما بدون انقباض و چسبندگی لایه ضعیف که معمولاً با ABS مرتبط است.»

فیلامنت های انعطاف پذیر یا لاستیکی (یا الاستومرها) به طور گسترده در تولید و خودرو استفاده می شود که نیاز به واشرهای جایگزین سفارشی یا دستگیره های رباتیک وجود دارد. Josef Dolecek مدیر عامل شرکت می گوید که سازنده مواد Fillamentum بیشتر از هر چیز دیگری از این نوع مواد را به حرفه ای ها می فروشد. ما طیف گسترده ای از انواع مختلف الاستومرها، TPU (پلی اورتان ترموپلاستیک) و الاستومرهای با کارایی بالا مانند PEBA را می فروشیم، زیرا آنها جایگزین های مقرون به صرفه و عالی در تولید هستند و در برابر سوخت، روغن و حلال ها مقاومت دارند.

هدف کاهش خطا ها قبل از شروع پرینت است، و این مستلزم آزمایش های مکرر و ارزیابی های زیاد است تا شرایط پرینت بدون خطا را برای شما آماده کند. بنابراین با خواندن برگه های اطلاعات پرینتری که می خواهید بخرید و همچنین فیلامنت مورد نظر خود و در نظر گرفتن شرایط پروژه می توانید فیلامنت و پرینتر مناسب که قبلا آزمایش شده باشد را انتخاب کنید.

پرینت سه بعدی ABS

ABS یکی از رایج ترین مواد مورد استفاده در ساخت مدل های سه بعدی است. در برابر دماهای بالا مقاوم است و به آسانی پرداخت می شود. از دیگر ویژگی های که موجب محبوبیت این فیلامنت شده است قیمت پایین آن است. کاربردهای ABS بی شمار است. ما اکثرا آن را در ساخت نمونه اولیه و قطعاتی که مقاومت گرمایی بالایی نیاز دارند، استفاده می کنیم.

پرینت سه بعدی ABS کمی چالش برانگیز است. اما سختی آن به نتیجه خوب به دست آمده بعد از پرینت می ارزد. در این مقاله نکات و ترفند هایی مرور خواهیم کرد که پرینت فیلامنت ABS را راحت تر می کند.

1. پرینتر را در یک محفظه قرار دهید :

 اگر می خواهید از ABS برای پرینت سه بعدی استفاده کنید، حتما باید یک محفظه برای پرینتر سه بعدی خود تهیه کنید. زیرا فیلامنت ABS حساس ترین ماده به تغییرات دمایی در هنگام پرینت سه بعدی است. بدون محفظه به علت تغییرات دمایی محیط اطراف مشکلاتی از قبیل تاب خوردگی ( warping )، مشکلات چسبندگی ( adhesion issue ) لایه و حتی پیچ خوردن ( curling ) به وجود می آید.

یک محفظه برای پرینتر سه بعدی با فراهم کردن یک محیط بسته، دما داخل را در یک سطح ثابت نگه می دارد و گرد و غبار و زباله ها را از چاپ دور می کند. و همچنین یک محفظه خوب از جریان هوا، که باعث یک پرینت ناموفق می شود، جلو گیری می کند.

شما می توانید با نصب فیلتر ABS درون محفظه از انتشار بخارهای ABS که سمی و مضر هستند جلوگیری کنید. نصب محفظه ممکن است در چاپ فیلامنت های PLA و PTGE نیز موثر باشد اما ضروری نیست.

2. چسباندن:

 ABS به راحتی به شیشه یا حتی سطوح سخت تر نمی چسبد. این مسئله می تواند منجر به تاب برداشتن لایه اول ( warping ) شود . در بعضی از مواقع ممکن است لایه اول از روی صفحه چاپ بلند شود به همین دلیل اضافه کردن یک سطح چسبنده برای چسباندن مدل پرینت سه بعدی به صفحه چاپ ضروری است.

استفاده از دوغاب ABS، چسب رولی یا حتی اسپری مو برای ایجاد یک سطح چسبناک بین لایه اول و صفحه چاپ بسیار رایج است. همچنین می توان با فعال کردن گزینه های مثل raft یا brim در تنظیمات اسلایسر، پایه ای مطمئن تر ایجاد کرد تا مدل پرینت سه بعدی سر جای خودش باقی بماند.

3. خشک نگه داشتن فیلامنت:

مانند PLA، فیلامنت ABS هم یک ماده نم گیر است و رطوبت را یه سرعت جذب می کند. وجود رطوبت بالا در فیلامنت ABS باعث ضعیف شدن چسبندگی لایه ها و تردی قطعه می شود. در نتیجه قطعه پرینت سه بعدی به آسانی می شکند.

تأثیر رطوبت بر ABS به صورت آنی مشخص نمی شود. در واقع اگر شما تازه کار باشید، مدتی طول خواهد کشید تا مشکل فیلامنت را بفهمید. تأثیر وجود رطوبت در فیلامنت را می توان وقتی که از نازل خارج می شود، با مشاهده حباب های کوچک یا شنیدن صدای ترکیدن آن ها متوجه شد.

تهیه یک محفظه برای نگهداری هر متریال پرینت سه بعدی مهم است. اما این موضوع برای فیلامنت ABS اهمیت بیشتری دارد. اگر در مناطقی با آب و هوای مرطوبت زندگی می کنید لازم است فیلامنت ها را تا حد امکان در معرض رطوبت قرار ندهید. جعبه های خشک پیشنهاد بسیار مناسبی برای نگهداری و پرینت همزمان مواد شما هستند. از طرف دیگر شما می توانید با استفاده از کیسه های پلاستیکی فیلامنت هایی را که استفاده نمی کنید وکیوم کنید.

4. تنظیم دما:

ABS به دمای بالایی برای پرینت نیاز دارد. هنگام کار با ABS، بالا بردن دمای هات اندباعث جریان بهتر فیلامنت و تقویت چسبندگی لایه ها می شود. برای فهمیدن محدوده دمایی دقیق که بهترین کیفت را حاصل می کند، یک برج دمایی پرینت کنید. توجه کنید که برای هات اند دمای 225 درجه سلسیوس برای شروع نقطه ی خوبی است.

علاوه بر بالا بردن دمای نازل، ABS همچنین به یک صفحه چاپ گرم شده نیاز دارد. صفحه گرم تضمین می کند که محیط اطراف قطعه پرینت سه بعدی گرم می ماند و این امکان را فراهم می کند که قطعه به تدریج سرد شود و از تاب خورد ( warping) یا شکافتن ( splitting ) لایه ها جلوگیری می کند.

 برای صفحه چاپ، دمایی بین 90 تا 110 درجه سلسیوس کافی است تا در پرینت سه بعدی ABS کمترین مشکل ایجاد شود .

5. کاهش سرعت:

ABS با سرعت پایین بهتر پرینت می شود. دمای بالا و سرعت پایین دو موافه ای که چسبندگی لایه ها را بهبود می بخشند زیرا با سرعت پایین لایه ها زمان کافی برای سرد شدن را دارند. سرعت پرینت زیر mm/s 20 برای پرینت اولین  لایه ها، چسبیدن آن ها را به صفحه چاپ تضمین می کند و این مسئله از بلند شدن لبه ها یا گوشه های قطعه پرینت سه بعدی جلوگیری می کند.

در ادامه کار همان طور که لایه ها در حال ساخته شدن هستند شما می توانید سرعت پرینت را افزایش دهید. توجه داشته باشید سرعت به اندازه ای باشد که باقی قطعه نیز فرصت خنک شدن داشته باشد. تا از شکافتن لایه ها جلوگیری شود. سرعت بین 50 تا 60 mm/s باعث حداکثر کیفیت و حداقل زمان برای پرینت سه بعدی را فراهم می کند.

6. خاموش کردن فن:

فن خنک کننده هوا روی قطعه پرینت سه بعدی می دمد که این باعث کاهش دمای نازل و سریع خنک شدن لایه ها و همچنین با تولید هوای غیر یکنواخت منجر به تغییرات دما می شود که این خود مشکلات زیادی به دنبال دارد. برای پرینت ABS فن را خاموش کنید.

پرینت سه بعدی PLA

اگر با پرینتر سه بعدی کار می کنید حتما با PLA آشنا هستید. PLA رایج ترین فیلامنت موجود در دنیای پرینت سه بعدی است. فیلامنت  PLA به استفاده آسان معروف است. گاهی اوقات بعضی از مشکلات هنگام پرینت باعث افت کیفیت می شود.

لایه اول می تواند برای شما بسیار چالش برانگیز باشد. زیرا برای پرینت صحیح لایه های متوالی بعدی و پرینت بی عیب نقص ساختار قطعه مورد نظر، لازم است لایه اول به خوبی به صفحه چاپ بچسبد.

نچسبیدن لایه اول به صفحه چاپ می تواند مشکلات زیادی را به وجود آورد. اما رفع این مشکل آسان است. در این مقاله چند راه حل آسان برای چسبیدن PLA به صفحه چاپ ارائه می دهیم. اگرچه تمام این راه حل ها فقط مختص PLA نیست و شما می توانید برای سایر فیلامنت ها نیز از آن استفاده کنید.

1. تسطیح صفحه چاپ:

تراز کردن صفحه چاپ، درست مانند اکثر مشکلات پرینت سه بعدی اولین کاری است که باید انجام دهید. تسطیح صفحه چاپ فرآیندی است که تمام قسمت های سطح صفحه را طوری تنظیم می کند که صاف و مسطح باشد. اگر صفحه چاپ تسطیح نشده باشد ممکن است فیلامنت فقط در بعضی نقاط به صفحه بچسبد.

دو روش برای تسطیح صفحه وجود دارد: تسطیح دستی و تسطیح خودکار. تسطیح دستی شامل استفاده از ابزارهای قابل تنظیم ( معمولا پیچ های صفحه ) برای تضمین صاف و مسطح بودن صفحه چاپ است. برای تنظیم دستی نازل را به موقعیت اصلی خودش ببرید و از ابزارهای قابل تنظیم برای تسطیح استفاده کنید تا فاصله نازل از تمام نقاط روی صفحه به یک اندازه باشد.

تسطیح خودکار شامل یک سنسور یا نوعی پایانه است که مقادیر جبرانی برای پرینت سه بعدی را محاسبه می کند تا نازل از تمام قسمت های صفحه چاپ فاصله ای یکسان داشته باشد. تسطیح خودکار صفحه چاپ بسیار آسان است؛ فقط لازم است دستور تسطیح صفحه را روشن کنید. اگر از سنسور تسطیح خودکار صفحه چاپ استفاده می کنید مطمئن شوید که Z-offset را به درستی تنظیم کرده اید. که به این مورد در بخش بعدی اشاره خواهیم کرد.

2. تغییر Z-offset

اگر صفحه چاپ شما تسطیح شده باشد اما هنوز هم مشکل عدم چسبندگی دارید دلیل آن می تواند Z-offset نادرست باشد.        Z-offset فاصله بین نازل و موقعیت اصلی محور z است. Z-offset ضعیف و بدون چرخش باعث می شود که نازل یا بسیار بالاتر یا پایین تر از صفحه باشد. هر دوی این موارد می تواند تأثیرات منفی بر اکسترود PLA بگذارد و به صفحه پرینت شما آسیب بزند.

برای پیدا کردن Z-offset مناسبی که چسبندگی خوبی ایجاد کند لازم است مقادیر Z-offset را تنظیم کنید و بارها امتحان کنید تا مقدار صحیح آن را به دست آورید.

3. تمیز کردن صفحه چاپ:

یک صفحه پرینت کثیف می تواند دلیل چسبندگی ضعیف لایه اول باشد زیرا مواد به جا مانده روی آن باعث ناهمواری شده و فیلامنت به آن نمی چسبد. اگرچه ممکن است از نظری بصری مشخص نباشد اما وجود گردو غبار، کثیفی، چسب ها و ذرات فیلامنت های باقی مانده می تواند سطحی ناهموار به وجود آورد که باعث عدم چسبندگی PLA می شود.

تمیز کردن صفحه چاپ آسان است. شما می توانید از یک دستمال نم دار برای پاک کردن صفحه استفاده کنید. اما قبل از شروع کار پرینتر سه بعدی مطمئن شوید که صفحه کاملا خشک شده باشد زیرا رطوبت می تواند موجب عدم چسبندگی شود. اگر مواد باقی مانده ای هنوز هم به صفحه چسبیده باشد می توانید با استفاده از استون آن ها را نیز از بین ببرید.

4. از چسب استفاده کنید:

استفاده از چسب برای چسباندن لایه اول به صفحه چاپ می تواند روشی مؤثر برای افزایش چسبندگی صفحه چاپ باشد. با این روش فیلامنت ذوب شده، برای تشکیل لایه اول مناسب به خوبی به صفحه می چسبد.

به یاد داشته باشید که تنها یک لایه نازک از چسب را روی صفحه چاپ استفاده کنید زیرا اگر بقایای چسب روی صفحه باقی بماند مشکلات را بدتر می کند.

5. تنظیمات اسلایسر:

دمای صفحه: دما می تواند چسبندگی خوبی ایجاد کند. دمای صفحه برای PLA از 55 درجه سلسیوس شروع می شود و تا 70 درجه نیز ادامه می یابد. توجه داشته باشید که دما را بیش از اندازه افزایش ندهید زیرا هنگام جدا سازی قطعه مشکل ایجاد می کند.

سرعت پرینت: برای پرینت سه بعدی  فیلامنت  PLA سرعت لایه اول مهم است بنابراین بیشتر بر تنظیم سرعت پرینت سه بعدی لایه اول تمرکز کنید. ابتدا با mm/s 25 شروع کنید و بعد از پرینت لایه اول، در صورت نیاز، سرعت را کاهش دهید.

برای مطالعه تنظیمات بیشتر اسلایسر به مطلب  warping رجوع کنید.

6. تعویض صفحه پرینت:

 برای اطلاعات بیشتر در این مورد می توانید به مطلب صفحه چاپ شیشه ای مراجعه کنید.

پرینت سه بعدی سرامیک

با وجود اینکه صدها نوع پلاستیک و فلز برای پرینت سه بعدی وجود دارد، سرامیک با دارا بودن خواص منحصر به فرد خود در هنر و تولید فناوری پیشرفته بسیار ارزشمند است. پرینت سه بعدی سرامیک امکان ساخت قطعاتی با هندسه ای خاص را به وجود می آورد که سایر پروسه ها قادر به ساخت آن نیستند. علاوه بر آن مقرون به صرفه تر است و در زمان کمتری نسبت به روش های سنتی عمل می کند؛ مخصوصا در کاربردهای صنعتی.

 سرامیک در هوا فضا،تسلیحات نظامی و مراقبت های بهداشتی بسیار کاربرد دارد. از این رو بازار سرامیک های پرینت سه بعدی با سرعت قابل توجهی در حال رشد است.

سرامیک های صنعتی در طیف وسیعی از خواص وجود دارند که می توانند محکم تر از سخت ترین فلزات، به اندازه کافی مقاوم در برابر حرارت برای کاربردهای فضایی، مقاومت سایشی بالا در برابر سخت ترین کاربردهای صنعتی نفت و گاز و ایده آل برای عایق بندی الکتریکی باشند. امروز تولیدکنندگان از تکنولوژی پرینت سه بعدی سرامیک در ساخت هر چیزی از قطعات خودرویی و هیدرولیک گرفته تا ماهواره ها و ریخته گری دقیق ( investment casting )  استفاده می کنند.   

 در هنر معمولا واژه سرامیک و رس به جای یکدیگر استفاده می شوند و  البته که یکسان نیستند. خاک رس ماده ای است که از زمین به دست می آید اما سرامیک ها موادی هستند ( از جمله خاک رس ) که هنگام گرم شدن سفت می شوند. این مواد می توانند از طریق نازل پرینتر سه بعدی FDM اکسترود شوند تا شکل نهایی را تولید کنند.

پرینتر سه بعدی FDM تنها روش پرینت سه بعدی سرامیک نیست بلکه می توان از روش های SLA و DLP نیز برای تولید قطعات پیچیده سرامیکی استفاده کرد.

پرینتر سه بعدی

پرینتر سه بعدی دستگاهی حاصل از تخیلات بی حد و مرز بشر است که جهت کاهش هزینه و زمان ساخت و نمونه اولیه قطعات ، به عنوان بهترین و سریعترین انتخاب محسوب می شود .

پرینتر های سه بعدی جهت قابل لمس  کردن و واقعی کردن طرح ها و ایده های شما بهترین گزینه هستند.

پرینتر سه بعدی برای طراحی صنعتی ، طراحی نمونه قطعات خودرو، هوا فضا، تجهیزات کمیاب و خاص، مهندسان مکانیک، الکترونیک، مکاترونیک، معماری و...  مورد استفاده قرار می گیرد .

قطعات تولید شده توسط پرینتر سه بعدی دقیق، سریع، ارزان و محکم هستند که در موارد زیر کاربرد دارند :

1. ساخت انواع قطعات بدون طی کردن فرآیند های پیچیده ساخت و تولید.

2. بررسی ایده و طراحی انجام شده بر اساس مدل واقعی پرینت شده.

3. ساخت قالب رزینی یا تزریق پلاستیک برای قطعه مورد نظر.

4. صنعت ریخته گری، صنعت هوا فضا، صنایع نظامی .

5. معماری و ماکت سازی، ساخت بدنه سیستم های الکترونیکی و رباتیک، پزشکی جهت ساخت پروتز 

6. مجسمه سازی و نمونه کارهای هنری ، تزئینی و...

مزیت پرینت سه بعدی نسبت به فرایندهای ساخت سنتی
اساسی ترین ویژگی متمایز کننده پرینت سه بعدی از فرایندهای ساخت سنتی این است که پرینت سه بعدی یک فرایند ساخت افزایشی است .

پرینت سه بعدی یک روش ساخت کاملاً متفاوت بر اساس فناوری پیشرفته است که قطعات را به صورت افزایشی ( لایه گذاری متوالی ) تولید می کند.
در تولید سنتی محدودیت‌هایی وجود دارد. برای مثال، در قالب گیری و ریخته گری نیاز به طراحی و ساخت قالب می باشد.
فرایند CNC یک فرآیند تولید کاهشی می باشد. بنابراین محدودیت هایی دارد به طور مثال اگر قطعه ما یک حجم توخالی باشد و داخل قطعه دارای جزئیات باشد، CNC قادر به ساخت چنین قطعه ای نیست ولی با پرینتر سه بعدی به راحتی می‌توان چنین قطعه ای را ساخت. می توان گفت پرینتر سه بعدی انقلابی در طراحی و ساخت ایجاد کرده است.

پرینت سه بعدی یک فناوری توانمند است که توسط آن بدون ابزار و با کاهش هزینه ها می توان قطعات پیچیده را ساخت.

مروری کوتاه بر تاریخ پرینتر سه بعدی

در اواخر دهه ۱۹۸۰ فناوری پرینت سه‌بعدی را نمونه سازی سریع می نامیدند؛ چون به عنوان روشی سریع و مقرون به صرفه برای ساخت نمونه‌های اولیه تصور می شد.
فناوری پرینت سه‌بعدی در ماه می سال ۱۹۸۰ در ژاپن توسط دکتر کوداما ثبت شد.
در سال ۱۹۸۶ اختراع دستگاه استریولیتوگرافی ( SLA ) توسط چارلز هال ثبت شد. او اولین دستگاه SLA را در سال ۱۹۸۳ اختراع کرد.
اولین دستگاه نمونه سازی سریع تجاری با نام SLA-1 در سال ۱۹۸۷ معرفی شد و پس از بررسی های دقیق در سال ۱۹۸۸ به فروش رسید.
کارل دکارد در سال ۱۹۸۷ در آمریکا فرآیند چاپ پخت لیزر به صورت انتخابی ( SLS ) را ثبت کرد.
در سال ۱۹۸۹ اسکات کراپ یکی از موسسان شرکت استرا تاسیس مدل‌سازی رسوب‌گذاری ذوب ( FDM ) را اختراع کرد و در سال ۱۹۹۲ این اختراع به نام شرکت استراتاسیس ثبت شد.
در سال ۱۹۹۶ در موسسه فناوری لیزر فران هوفر در آلمان فرایند ذوب لیزر به صورت انتخابی ( SLM ) آغاز شد و در سال ۲۰۰۰ معرفی گردید.
اولین پرینترهای سه بعدی ارزان قیمت با قیمتی کمتر از ۱۰۰۰۰ دلار در سال ۲۰۰۷ به بازار آمدند.
با توجه به اینکه چاپ سه بعدی یک فن آوری می باشد مانند دیگر فناوری ها زندگی بشر را از جنبه های مختلف تحت تاثیر قرار داده و به مرور زمان رو به رشد و در حال تکامل می باشد.

 تفاوت پرینترهای سه بعدی slm و dmls

 هر دو این پرینترهای سه بعدی برای ساخت قطعات فلزی به کار میروند. در این پرینتر ها نیز مانند دیگر پرینترهای سه بعدی ابتدا فایل دیجیتال سه بعدی توسط نرم افزار به صورت لایه به لایه در می آید و سپس هر لایه با استفاده از پودر فلز و نور لیزر به شکل جامد درآمده و این کار تکرار می گردد تا قطعه نهایی ساخته شود.

در پرینتر سه بعدی SLM انرژِی ثابت از نور لیزر بر روی پودر فلز از یک جنس ثابت کار می کند ولی در پرینتر سه بعدی DMLS نور لیزر با انرژی و دمای متفاوت بر روی پودر فلزات و آلیاژهای متفاوت کار می کند و در نتیجه قطعه ساخته شده از فلزات و آلیاژهای متفاوتی ساخته میشود که کاربردهای خاص خود را دارند. 

ساخت چرخدنده دستگاه لیتوگرافی با پرینتر سه بعدی

این چرخدنده با نرم افزار کتیا طراحی و توسط پرینتر سه بعدی و فیلامنت ABS ساخته شده است . 

نمونه پرینت سه بعدی

ساخت نمونه قطعه یک طرح صنعتی توسط پرینتر سه بعدی با استفاده از فیلامنت PLA 

فیلامنت ASA

Acrylonitrile styrene acrylate (ASA) ترموپلاستیکی است که می توان برای پرینت سه بعدی مورد استفاده قرار گیرد همچنین خواص بسیاری دارد که آن را تبدیل به ماده ای مناسب برای اهداف مهندسی و تجهیزات خارج از ساختمان تبدل می کند. ASA نسخه ارتقا یافته ABS است که بیشتر شناخته شده است و بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد و این به این معنا است که خواص مکانیکی مثل فشردگی و مقاومت دمایی  بالاتری نسبت به ABS دارد. ASA دارای بسیاری از مزیت های ABS است درحالی که معایب آن را ندارد.

پرینت سه بعدی ASA، همانند ABS به دلیل حساس بودن به دما کمی مشکل است اگرچه بعد از پرینت، قطعات پرینت سه بعدی ASA مقاومت بالای در برابر گرما دارند و بسیار پایدار هستند. قطعات پرینت سه بعدی ASA صلب و مستحکم هستند حتی بیشتر از قطعات پرینت سه بعدی ABS. فیلامنت ASA بر خلاف فیلامنت ABS هنگامی که در محیط بیرونی می ماند زرد نمی شود.

اگر علاقمند به استفاده از ASA هستید دانستن اینکه برای چه کاربردی مورد استفاده قرار می گیرد و ویژگی های این فیلامنت به شما کمک می کند تا با توجه به اهداف و موارد استفاده خود، انتخاب کنید که این فیلامنت برای کار شما مناسب است یا خیر. فیلامنت ASA انتخابی عالی برای پروژه های خارج از ساختمان  یا نمونه سازی اولیه است . اگر شما با ABS کار می کنید حتما فیلامنت ASA را امتحان کنید زیرا درست مانند ABS است با این تفاوت که معایب ABS را ندارد.

مزایا:

• مقاومت بالا در برابر اشعه UV
• مقاومت بالا در برابر مواد شیمیایی
• مقاومت بالا در برابر حرارت
• مقاومت در برابر آب (منظور همان مقاومت در برابر رطوبت در محیط است نه ضد آب بودن)
• برای پرداخت می توان از استون به عنوان حلال استفاده کرد
• مقاوم در برابر ضربه
• سخت
• پایدار
• ضد الکتریسته ساکن

معایب:

• نیاز به تهویه زیرا هنگام پرینت این فیلامنت بخارهای سمی آزاد می شود
• در مقایسه با سایر فیلامنت های پرینت سه بعدی گران تر است
• دمای بالای اکسترودر
• دمای بالای بستر چاپ
• انرژی زیادی برای چاپ مصرف می کند
• احتمال ترک خوردن قطعات پرینت سه بعدی فیلامنت ASA بالا است
• قطعات می توانند تاب خورده ( Warping ) و منقبض شوند ( shrink )

ممکن است که قیمت فیلامنت ASA و پرینت آن دشوار باشد اما کیفیت این فیلامنت در مواردی که نیاز به استحکام و سختی است فوق العاده است. در ادامه مواردی که می توانید از فیلامنت ASA استفاده کنید اشاره می کنیم.

موارد استفاده :

• قطعات خارجی خودرو
• بعضی سازه های ساختمان
• کالاهای ورزشی
• لوازم باغبانی
• قطعات و تجهیزات فضای باز

فیلامنت HDPE

HDPE مخفف پلی اتلین با چگالی بالا است اگرچه ممکن است که این نام برای شما آشنا نباشد اما تضمین می کنیم که شما می دانید درباره چه ماده ای صحبت می کنیم.آن یک پلاستیک قابل تجزیه است که بطری شیر، ظروف مواد شویند، کیسه های بسته بندی مواد غذایی و میلیون ها محصول رایج دیگر در اطراف ما از این ماده ساخته می شوند.

یکی از دلایلی که HDPE در همه جا استفاده می شود، نسبت مقاومت به چگالی بالای آن است. به عنوان ترمو پلاستیک ساخته شده از اتلین بسیار مستحکم و در این حال به قدری سبک است که بتواند شناور شود که همین موجب می شود کاربرد بسیاری داشته باشد.

علاوه بر نگهداری محصولات مصرفی، اغلب برای لوله های مقاوم در برابر خوردگی، غشاهای نفوذ پذیر مایع مورد استفاده در تنظیمات زیستی و الوارهای ساخته شده از پلاستیک بازیافتی مورد استفاده قرار می گیرد. این ماده به وسیله بازیافت به آسانی به مواد جدیدی تبدیل می شود . این یکی از مزایای HDPE است که آن را به عنوان متریال پرینت سه بعدی محبوب می کند. شما می توانید با استفاده از این فیلامنت به پاکسازی زمین کمک کنید.

HDPE ماده ای مستحکم، با چگالی کم و غیر سمی است. تمام این ویژگی ها این ماده را برای طیف گسترده ای از قطعات پرینت سه بعدی ایده آل می کند.

پرینت سه بعدی اشیاء صاف و بزرگ که نیاز است شناور باشند با استفاده از این فیلامنت مناسب است. همچنین برای ظروف غذایی و تجهیزات پزشکی ایده آل است زیرا که غیر سمی بودن آن توسط سازمان FDA آمریکا تأیید شده است و در برابر جذب آب مقاوم است.

مزایا فیلامنت HDPE

ضد آب: یکی از دلایلی که HDPE به عنوان ظروف مایعات استفاده می شود، نامحلول بودن آن در آب است. فیلامنت پرینت سه بعدی آن نیز این ویژگی را دارد.

سبک و در عین حال قوی: فیلامنت HDPE از شاخه شدن و شکستن در سطح ملکولی جلوگیری می کند. استحکام بالای آن نسبت به جرم نیز از همین ناشی می شود. به عنوان متریال پرینت سه بعدی از طرح های گسترده ای پشتیبانی می کند بدون آنکه برای کار کردن بیش از حد سنگین شوند.

مورد تأیید FDA: این فیلامنت به عنوان فیلامنت ایمن برای مواد غذایی دسته بندی می شود که به معنای غیر سمی بودن آن است. تأییدیه FDA همچنین به این معنا است که می توان برای پرینت سه بعدی تجهیزات پزشکی مورد استفاده قرار گیرد بدون نگرانی از آلوده بودن فیلامنت به مواد بیولوژیکی.

قابل بازیافت: معروف ترین مزیت HDPE بازیافت آسان آن است. هنگام کار با این فیلامنت شما به آسانی می توانید فیلامنت های اضافی و قطعات خراب شده یا قدیمی را بازیافت کنید.

معایب فیلامنت HDPE

به راحتی تاب می خورد: وجود تمایل به تاب خوردن در این فیلامنت کار با آن را مشکل می کند. این یک عارضه جانبی ناخوشایند از چسبندگی کم آن است: لایه ها به خوبی به یکدیگر نمی چسبند. بدون نظارت دقیق بر فرآیند پرینت، این مشکل می تواند طرح را از بین ببرد.

چسبندگی ضعیف: چسبندگی پایین فیلامنت HDPE بر قطعات نهایی پرینت شده نیز تأثیر می گذارد. به این دلیل لایه ها روی یکدیگر به خوبی سایر متریال پرینت سه بعدی مانند ABS و PLA قرار نمی گیرند. ممکن است شما بخواهید با اضافه کردن چسب این مشکل را بر طرف کنید اما توجه داشته باشید که افزودن هر نوع ماده دیگر از غیر سمی بودن آن می کاهد. قبل از هرگونه پرداخت بر روی قطعات پرینت سه بعدی شده به کاربرد آن توجه کنید.

انقباض (shrinkage): فیلامنت پرینت سه بعدی هنگام خک شدن کمی منقبض می شود که می تواند مشکل بزرگی در قطعه نهایی شما به وجود بیاورد اگر آن را در نظر نگرفته باشید. یک قطعه کوچک را با این فیلامنت پرینت کنید سپس تغییرات را اندازه بگیرید و در پروژه های بعدی لحاظ کنید. این بهترین روش برای مقابله با شیرنکیج است.

پرینت سه بعدی فیلامنت HDPE

فیلامنت HDPE را می توان با هر پرینتر سه بعدی FDM پرینت کرد. اما متریال آسانی برای پرینت نیست. بسیاری از تنظیمات این فیلامنت شبیه به ABS است بنابراین دستگاه پرینت سه بعدی سازگار با ABS مناسب فیلامنت HDPE نیز هست.

دمای نازل مناسب برای این فیلامنت دمایی بین C° 230 تا C° 260 است. توجه داشته باشید که دما هات اند را بیش از اندازه بالا نبرید زیرا ممکن است موجب سمی شدن این ماده شود. همچنین برای پرینت این فیلامنت نیاز به بستر چاپ گرم شوند دارید زیرا همان طور که قبلا اشاره شد HDPE چسبندگی کمی دارد و بستر چاپ گرم، قطعه را بر روی خود نگه می دارد.

فیلامنت HIPS

فیلامنت High Impact Polystyrene ( HIPS ) ماده ای تأثیر گذار پرینت سه بعدی است که معمولا برای ساپورت گذاری به همراه فیلامنت ABS توسط پرینتر سه بعدی دارای چند نازل استفاده می شود. اگرچه فیلامنت HIPS فروش کمی دارد اما بخاطر خواص پرینت سه بعدی فوق العاده که دارد می توان به عنوان یک فیلامنت مستقل برای نمونه سازی سریع به کار برده شود. همچنین فیلامنت HIPS کاملا قابل بازیافت است. در این مقاله ما به شرح ویژگی های این فیلامنت می پردازیم.

با وجود اینکه فیلامنت HIPS خواصی مشابه با ABS دارد HIPS از چند جنبه برتر است: فیلامنت HIPS سبک تر است، در برابر ضربه مقاومت بهتری دارد و سطحی براق و شفاف به جا می گذارد که افراد زیادی آن را ترجیح می دهند. این امر HIPS را به ماده ای عالی برای نمونه سازی اولیه قبل از ساخت انبوه تبدیل می کند، البته تا زمانی که با limonene تماس نداشته باشد.

Limonene یک حلال ارزان و مقرون به صرفه است که HIPS در 24 ساعت کاملا در خود حل می کند و بر ABS تأثیری ندارد و آن را برای حذف ساپورت های قطعات ABS توسط پرینتر سه بعدی با اکسترودر دو گانه عالی می کند.  HIPS در دمای مشابه با ABS ذوب می شود و این HIPS را به بهترین فیلامنت قابل برای ساپورت گذاری همراه با ABS تبدیل می کند زیرا که سایر فیلامنت های قابل حل مانند PVA در دمای کمتری ذوب می شود و برای PLA استفاده می شود.

بسته به نوع فیلامنت HIPS ، این فیلامنت را در دمایی بین 220 تا 245 درجه سلسیوس پرینت کنید. اگر با چسبندگی لایه اول مشکل دارید دما را افزایش دهید، و اگر فیلامنت شروع به چکیدن کرد دما را پایین بیاورید و تنظیمات Retractionرا بررسی کنید.

فیلامنت HIPS کمتر از ABS به سمت بالا تاب می خورد ( Warping ) اما در صورت عدم استفاده از صفحه پرینت گرم یا محفظه ای برای گرم نگه داشتن دما warping در هنگام کار با این فیلامنت نیز رخ می دهد. پیشنهاد می کنیم صفحه چاپ برای پرینت سه بعدی فیلامنت HIPS بین 90 تا 115 درجه سلسیوس باشد. بهترین دما برای چسبندگی و جلو گیری از warping صد درجه سلسیوس است. با این حال فیلامنت HIPS نیز همانند ABS هنگام پرینت سه بعدی بخارهای سمی تولید می کند، از این رو لازم است که تهویه مناسب در محل پرینت سه بعدی فراهم باشد.

مزایای فیلامنتHIPS

1. مقرون به صرفه است؛ اگرچه به اندازه فیلامنت ABS ارزان نیست، اما با قیمتی نه چندان گران تر در بازار موجود است.

2. جاذب رطوبت نیست؛ بیشتر فیلامنت های موجود در بازار جاذب رطوبت هستند و اگر در فضای آزاد رها شوند بعد از مدتی خراب می شوند و باعث افت کیفیت قطعه پرینت سه بعدی می شوند.

3. قابل حل است؛ اگر HIPS را در limonene رها کنیم به سرعت در آن حل می شود و بر ABS تأثیری ندارد.

4. قطعات پرینت سه بعدی HIPS به راحتی پرینت ، پرداخت و ماشین کاری می شوند و این باعث می شود که ماده ای عالی برای ساخت نمونه اولیه باشد.

معایب فیلامنتHIPS

1. انتشار بخار سمی در حین پرینت سه بعدی؛ مانند ABS فیلامنت HIPS نیز هنگام پرینت سه بعدیبخار ساطع می کند بنابراین لازم است پرینتر خود را درون یک اتاق یا محفظه ای با تهویه مناسب نگهداری کنید.

2. تاب خوردن به سمت بالا ( warping )؛ برای کاهش warping و ترک خوردن لایه ها لازم است که از یک صفحه چاپ و محفظه گرم استفاده کنید.

کاربرد های فیلامنتHIPS

همان طور که اشاره شد، فیلامنت HIPS به علت محلول بودن در limonene به عنوان فیلامنت ساپورت گذاری به همراه ABS استفاده می شود. همچنین به علت ظاهر شیشه ای و شفاف این فیلامنت به طور مستقل برای ساخت قطعات زیبا و ظریف، پروژه هایی مثل کاسپلی و سایر لباس ها، ساخت اسباب بازی ها و سایر لوازم به کار برده می شود. وزن سبک، استحکام و سهولت رنگ آمیزی و پرداخت، HIPS را به فیلامنت عالی برای ساخت نمونه هایی برای آزمایش مدل ها قبل از ساخت تبدل کرده است.

علاوه بر کاربرد های پرینت سه بعدی، HIPS در در اسباب‌بازی‌ها، لپ‌تاپ، سی‌دی، دی‌وی‌دی و قاب‌های تلفن نیز استفاده می‌شود و همچنین به دلیل توانایی شکل گیری، خم شدن و قالب گیری به صورت گسترده در نشان ها و تابلو های فروشگاه ها و ساختمان ها استفاده می شود. از دیگر کاربرد های HIPS می توان به استفاده از آن برای بسته بندی مواد غذایی، کارد و چنگال یک بار مصرف و ظروف ماست به علت ایمن بودن آن برای مواد غذایی اشاره کرد.

فیلامنت PETG

فیلامنت polyethylene terephthalate glycol ( PETG ) که اغلب برای پرینتر سه بعدی FDM استفاده می شود؛ غیر سمی، انعطاف پذیر، ضد آب، مقاوم در برابر ضربه و دما و بسیار مناسب برای قطعات صنعتی و مکانیکی که تحت فشار هستند. همچنین مناسب برای کار با مواد غذایی است و پرینتی آسان و با دردسر کمتر دارد.

برای پرینت فیلامنت PETG لازم است نکاتی را رعایت کنید که در ادامه به آن ها اشاره می کنیم.

1. از چسب ماتیکی یا اسپری مو استفاده کنید

برای کمک به چسبندگی بهتر قطعه به صفحه چاپ می توانید از چسب ماتیکی یا اسپری مو استفاده کنید. اگرچه که چسبندگی PGTE معمولا کافی است و گاهی به حدی زیاد است که هنگام جدا کردن قطعه ممکن است قسمتی از صفحه چاپ شما را نیز با خود جدا کند یا باعث شکستن قطعه شود. در نتیجه چسب، سطحی ایجاد می کند که عامل رها سازی قطعه می شود. هنگام جدا سازی به جای خراب کردن صفحه چاپ این سطح را با خود جدا می کند.

2. تنظیمات صحیح Retraction

فیلامنت PGTE تمایل زیادی به ریش ریش شدن و چکه کردن دارد. از آن جایی که این ماده سختی زیادی دارد، حذف رشته ها و تارهای پلاستکی ذوب شده از قطعه مشکل خواهد بود و بریدگی ها و اثری ناخوشایندی خواهد داشت. این مشکلات با تنظیمات صحیح retraction  کمتر خواهد شد. در این مورد سرعت retraction، فاصله retraction و سرعت جابه جایی ( travel speed )  را در محدوده معقول افزایش دهید. و در آخر اگر رشته ای باقی ماند با یک heat gun می توان آنها را حذف کرد.

3. جلوگیری از ایجاد شکاف

هنگام پرینت سه بعدی فیلامنت PGTE متوجه می شوید که لایه ها در این فیلامنت بسیار راحت تر از PLA از یکدیگر جدا می شوند. زیرا PLA هنگام پرینت به وسیله فن خنک می شود. اما سریع خنک شدن ممکن است به PGTE آسیب برساند. در این مورد برای جلوگیری از جدا شدن لایه ها از یکدیگر فن را خاموش کنید این باعث می شود که سرعت خنک شدن لایه ها کاهش یابد و لایه ها وقت کافی برای چسبیدن به یکدیگر را داشته باشند.

4. به ساختارهای ساپورت فضا بدهید

مانند سایر متریال فیلامنت PGTE نیز برای پرینت سه بعدی بعضی قطعات نیاز به استفاده از ساختار ساپورت دارد. از آن جایی که چسبندگی لایه ها در این فیلامنت بالا است، جداسازی ساپورت به سختی حاصل خواهد شد و همچنین ممکن است باعث آسیب رساندن به قطعه شود از این رو فاصله بین ساختمان ساپورت و قطعه اصلی را در تنظیمات اسلایسر افزایش دهید تا ساپورت ها به راحتی جدا شوند.

5. فیلامنت را خشک نگه دارید

PGTE نیز مانند سایر ترموپلاستیک ها رطوبت را جذب می کند. وجود رطوبت در فیلامنت موجب افت کیفت مدل پرینت سه بعدی می شود. از این رو فیلامنت ها را درون یک محفظه نگهداری کنید.

فیلامنتPETT

PETT یکی دیگر از متریال پرینتر سه بعدی است که شما تجربه ای متفاوت از کار با آن خواهید داشت. این ماده مستحکم، مناسب برای مواد غذایی و قابل بازیافت است.

فیلامنت پرینت سه بعدی PETT یک ماده همه کاره و محکم برای پروژه های شما است. این فیلامنت کاربردهای زیادی دارد مخصوصا اگر در نظر دارید ظرفی بسازید که برای مصارف غذایی کاربرد داشته باشد. نگران ضایعات این فیلامنت نباشید این ماده به راحتی بازیافت می شود. با داشتن دستگاه مناسب می توانید این ضایعات را به فیلامنت تبدیل کرده و مجددا مورد استفاده قرار دهید. در ادامه به چند ویژگی فیلامنت PETT اشاره خواهیم کرد.

فیلامنت pett از پلیمری ساخته شده است که مورد تأیید سازمان FDA است و می توانید برای قطعاتی که برای مصرف غذا استفاده می شوند به کار ببرید.

فیلامنت PETT و قطعات پرینت سه بعدی آن برخلاف PLA، زیست تخریب پذیر نیستند اما کاملا قابل بازیافت هستند. ضایعات فیلامنت و قطعات PETT را می توان توسط دستگاه هایی به نام Struders دوباره قابل استفاده کرد.

فیلامنت PETT مطابق با طبقه بندی صنعتی بی رنگ هستند. و هنگامی که پرینت سه بعدی می شوند و چندین لایه ی ضخیم روی یکدیگر رسوب می کنند رنگ آن تغییر نخواهد کرد.

همچنین این فیلامنت به دلیل انقباض ( shrinkage ) کم، پرینت آسان تری دارد. و برای پرینت سطوح بزرگ و پهن مشکلی ایجاد نمی کند. هنگام کار با فیلامنت PETT مشکلی با دود نخواهید داشت زیرا این فیلامنت هیچگونه بو و دودی ندارد.

دمای پرینت توصیه شده برای فیلامنت PETT بین 212 تا 224 درجه سلسیوس است. اما شما می توانید در دمای بالاتر از 207 درجه و کمتر از 235 درجه سلسیوس نیز این فیلامنت را پرینت کنید. یکی دیگر از ویژگی های این فیلامنت چسبندگی آسان آن به صفحه چاپ شیشه ای و اکرولیکی است که موجب می شود سطح زیرین قطعه بسیار صاف باشد.

قطعات پرینت شده با فیلامنت PETT ظاهری شبیه به شیشه دارند. و از معایب این فیلامنت می توان به سرعت پایین پرینت آن اشاره کرد.

فیلامنت PLA قابل بازیافت

فیلامنت PLA به دلیل قیمت کم و سهولت در کارکرد یکی از پرکاربرد ترین پلیمر های مورد استفاده در صنعت پرینت سه بعدی است. این ماده اگرچه از نظر فنی  تجزیه پذیر است اما برای تخریب  به دمای 60 درجه سلسیوس،رطوبت خاص و محیط غنی از میکروب نیاز دارد که این شرایط در محیط چندان رایج نیست بنابراین نیاز به استفاده از یک کارخانه کمپوست صنعتی دارد با این حال تخریب این ماده بسیار طول می کشد و بعداز تجزیه میکرو پلاستیک هایی به جا می گذارد.

شرکت NonOilen filament با مخلوط کردن  PLA و PHB موفق به ساخت فیلامنتوم شده که کاملا زیست تخریب پذیر است و می تواند چندین بار بدون از دست دادن خواص مکانیکی خود تجزیه و دوباره مورد استفاده قرار بگیرد.

بر خلاف PLA معمولی، فیلامنتوم تنها 90 روز طول می کشد تا در واحدهای تولید کمپوست تجزیه شود و علاوه بر این هیچ میکروپلاستیکی باقی نمی ماند.

این ماده  می تواند چندین بار بازیافت شود و مجددا مورد استفاده قرار گیرد و خواص خود را حفظ کند.

فیلامنتوم مقاومت، چقرمگی و سختی بالاتری دارد و دما را تا 110 درجه سلسیوس تحمل می کند و همچنین به راحتی PLA  چاپ می شود. این ماده با ظاهر ابریشمی خود، برای کاربردهای تماس با مواد غذایی ایمن است حتی می توان آن را در ماشین ظرف شویی شست.

به دلیل مقاومت این ماده در دماهای  بالا می توان از این ماده در پرینت قطعات خودرو استفاده کرد.

با جایگزینی مواد زیست تخریب پذیری مانند این محصول مزایای پرینت سه بعدی ملموس تر می شود و اهمیت آن افزایش می یابد.

فیلامنت PLA ابریشم    (Silk PLA)

فیلامنت PLA محبوب ترین فیلامنت پرینت سه بعدی است. به همین دلیل در انواع مختلف تولید می شود. در این مطلب به معرفی یکی از زیباترین فیلامنت های PLA یعنی فیلامنت ابریشم می پردازیم.

PLA ابریشم، اجسام پرینت سه بعدی بسیار زیبا و تحسین برانگیز که در ظاهر براق و نیمه شفاف به نظر می رسند تولید می کند. اجسام ساخته شده توسط فیلامنت PLA ابریشم ظاهری کاملا شبیه به ابریشم دارند و این حس را القا می کنند که جسم با ابریشم پوشانده شده است. با این فیلامنت دیگر نیازی به رنگ آمیزی قطعه نیست، زیرا که ظاهر طبیعی این فیلامنت براق و زیباست.

معمولا فیلامنت ابریشم همان فیلامنت PLA تقویت شده است که ظاهر براق آن به دلیل افزودنی های مختلف در فرمولاسیون آن است. لازم به ذکر است که فیلامنت ابریشم چون بر پایه PLA است همان معایب و مزایای PLA را دارد و اگر فیلامنت بر پایه ی مواد متفاوتی باشد طبیعتا خواص متفاوتی نیز دارد.

فیلامنت های PLA ابریشم مختلفی وجود دارد. برای تشخیص برترین آن ها ملاحظاتی وجود دارد که باید در نظر گرفت:

• محبوبیت بین کاربران، که از نظرات کاربران منعکس می شود.
• عرضه و اعتبار سازنده
• کیفیت چاپ
• ویژگی های منحصر به فرد

تمام این عوامل به این معنی است فیلامنت ها باید با کیفیت باشند و پرینت های سه بعدی زیبا تولید کنند. اما ممکن است هنگام پرینت این فیلامنت ها با مشکلی رو به رو شوید که در پرینت PLA معمولی با آن ها روبه رو نمی شوید.

به دلیل افزودنی های الاستیک به فیلامنت PLA ممکن است با مشکل نچسبیدن جسم به بستر پرینت و گرفتگی نازل رو به رو شوید. در واقع دمای بستر چاپ درست و مشخصی برای آن تعریف نشده است زیرا اکثر تولیدکنندگان بستر پرینت گرم نشده را پیشنهاد می کنند.

همچنین این نوع فیلامنت PLA می تواند مشکلاتی از قبیل اکسترود کم ماده و انقباض قطعه ( shrinkage ) داشته باشد. به نظر می رسد فیلامنت PLA ابریشم با دمای کمی بالاتر از دمای PLA معمولی بهتر کار می کند بنابراین قطعه پرینت شده با دوام تر است و شکنندگی کمتری دارد و همچنین موجب می شود الاستومر ها به درستی ذوب شده و ظاهر براق به پرینت سه بعدی بدهند. اما خوشبختانه تاب برداشتن ( Warping ) از مشکلات رایج برای فیلامنت PLA ابریشم نیست.

و در آخر در ادامه به لیستی برترین برند های فیلامنت PLA ابریشم اشاره می کنیم.

Eryone

Fibrerlogy

Hatchbox

eSun

Sunlu

MatterHachers

TT3D

Mika3D

Hello3D

CC3D