فیلامنت PLA مرمر ( Marble PLA )

اگر علاقه مند به پرینت سه بعدی مجسمه ها و یا ماکت های ساختمانی هستید پرینت سه بعدی با فیلامنت مرمر بهترین راه برای دست یابی به ظاهری شبیه به مرمر است. فیلامنت مرمر همان فیلامنت PLA معمولی است که با پودر لطیف مرمر مخلوط شده یا در بعضی موارد به کمک رنگ های متفاوت خالدار می شود تا ظاهری شبیه به مرمر واقعی داشته باشد. فیلامنت مرمر در مقایسه با فیلامنت های استاندارد نیاز به پرداخت کمتری دارد زیرا ظاهر قطعات پرینت سه بعدی فیلامنت PLA مرمر بدون پرداخت نیز عالی به نظر می رسد.

PLA مرمر مانند PLA چوب است. هر دو مواد پلاستیکی هستند اما برای داشتن ظاهر مواد طبیعی مانند مرمر و چوب دستکاری می شوند به همین ترتیب PLA مرمر به دلیل مواد افزودنی در ترکیب فیلامنت، گاهی اوقات به عنوان فیلامنت کامپوزیت در نظر گرفته می شود.

بر خلاف اکثر فیلامنت های کامپوزیت، هنگام کار با فیلامنت PLA مرمر تعداد کمی تجربه ی خراب شدن نازل پرینتر سه بعدی خود را گزارش کرده اند اما برای اطمینان می توانید از نازل های با دوام مثل نازل از جنس فولاد سخت شده استفاده کنید.

فیلامنت PP

پلی پروپیلن (Polypropylene) یا به اختصار PP یک پلاستیک معمولی خانگی است که بخاطر خواص منحصر به فردش ارزشمند است. PP به صورت گسترده در دسترس، و مقرون به صرفه است. خواص این ماده آن را به ماده ای ایده آل برای محصولات مقاوم و مستحکم و کالاهای با دوام تبدیل کرده است که شامل لوازم خانگی، ظروف، لباس ورزشی، اسباب بازی ها، تجهیزات پزشکی و آزمایشگاهی و کاربرد های صنعتی می شود.

پلی پروپیلن دومین پلاستیک پرمصرف جهان است. این ماده یک رزین ترمو پلاستیک با ساختار نیمه کریستالی است که بخاطر دوام و ویژگی های برجسته اش در صنایع مختلف گسترش یافته است.

با توجه به امکان ذوب شدن و تبدیل شدن PP به pellet، برای تولید محصولات بسیاری قابل استفاده است همچنین این ماده قابل بازیافت و استفاده مجدد است که باعث محبوبیت دو چندان PP می شود.

مزیت های فیلامنت PP

PP به عنوان ترمو پلاستیکی همه کاره و با دوام شناخته می شود که سبک و ناصاف است. با توجه به پروسه پلیمریزاسیون برای ساخت آن،PP می تواند خواص و ساختارهای مختلفی داشته باشد. در ادامه به برخی از مزیت های آن اشاره می کنیم.

استحکام کششی: این ماده علیرغم سبک بودن تحمل بار زیادی دارد.

الاستیسیته و چقرمگی: PP به عنوان یک ماده سخت درجه بندی می شود زیرا می تواند بدون شکستن تغییر شکل دهد. همچنین بسیار انعطاف پذیر است، که قالب گیری آن را در اشکال مختلف آسان می کند.

مقاومت در برابر خستگی: این ویژگی دلیلی است که درپوش شامپو را از PP می سازند.PP ماده ای است که بعد از خم شدن و یا اعمال گشتاور پیچشی شکل خود را حفظ می کند. این ویژگی آن را ماده ای مناسب برای ساخت انواع لولا ها تبدیل می کند.

مقاومت در برابر آب: PP نشت نمی کند. این ویژگی برای تمام کاربردها در داروسازی و صنعت که با مایعات سروکار دارند بسیار مهم و حیاتی است.

قابلیت انتقال: هنگام جهت گیری دو محوره، قابلیت انتقال بالایی به دست می آید. برای زیبایی و انتقال نور به این ویژگی نیاز داریم.

ارزان: ارزان بودن PP آن را به ماده ای در دسترس تبدیل کرده است.

دمای ذوب بالا: در مقایسه با سایر پلاستیک های موجود در بازار، PP دمای ذوب بالایی دارد که این موجب شده در کاربردهای مرتبط با غذا (ظروف و وسایل آشپزخانه) که در آن دماهای بالا نیاز است و همچنین تجهیزات آزمایشگاه، گزینه ای مناسب باشد.

امکان افزودن رنگ ها: این پروسه، خواص پلاستیک را کاهش نمی دهد.

مقاومت بیولوژیکی: در اثر عوامل بیولوژیکی مثل باکتری ها و قارچ ها کپک نمی زند و از بین نمی رود.

عایق: با توجه به مقاومت بالای PP در برابر الکتریسیته، در وسایل الکتریکی بسیار کاربرد دارد.

 با این حال پرینت سه بعدی PP می تواند چالش برانگیز باشد. با تنظیم درست پرینتر سه بعدی می توانید شانس داشتن پرینت سه بعدی موفقیت آمیز خود را افزایش دهید. در ادامه به چند تنظیم اولیه پرینت اشاره می کنیم.

دمای نازل: بین 205 تا 275 درجه سلسیوس

دمای صفحه چاپ: 80 تا 100 درجه سلسیوس

سرعت فن: 50 تا 100 درصد

سرعت چاپ : 50 درصد یا کمتر (بدلیل انعطاف زیاد فیلامنت PP )

محفظه برای پرینتر سه بعدی: استفاده از محفظه هنگام پرینت فیلامنت PP پیشنهاد می شود.

مهم ترین عاملی که به شما در پرینت سه بعدی PP کمک می کند، سطح و دمای بستر چاپ است. PP به دلیل تمایل به کنده شدن از بستر چاپ پرینت چالش برانگیزی دارد بنابراین این عوامل، کلیدی برای چاپ موفق هستند.

به طور ویژه توصیه می کنیم برای ایجاد چسبندگی سطح بستر چاپ از چسب بسته بندی شفاف استفاده کنید. زیرا PP بیشتر تمایل دارد به خودش بچسبد و معمولا این چسب ها از PP ساخته می شوند.

توجه داشته باشید که تنظیمات پرینت با توجه به سازنده آن متفاوت است پیشنهاد می کنیم که راهنمای فیلامنت را قبل استفاده آن مطالعه کنید.

نگهداری PP

معمولا لازم است فیلامنت های پرینت سه بعدی در محیط خشک و بدون رطوبت نگهداری شوند اما فیلامنت PP نم گیر نیست و رطوبت را جذب نمی کند. بنابراین نیاز نیست که نگران افت کیفیت یا از بین رفتن فیلامنت PP در معرض رطوبت باشید اگرچه ممکن است افزودنی های که سازنده ها به آن اضافه می کنند تغییراتی ایجاد کند.

با این حال فیلامنت PP مستعد تخریب ناشی از نور UV است. به این ترتیب پیشنهاد می کنیم فیلامنت ها را به دور از نور خورشید نگهداری کنید.

فیلامنت PVA

Polyvinyl alcohol یا PVA یک پلیمر محلول در آب است و نباید با PVAc یا polyvinyl acetate که چسب سفید محلول در آب است اشتباه گرفته شود. PVA یک پلیمر مصنوعی بدون رنگ، بدون بو و سازگار با محیط زیست است. علاوه بر این به علت سمی نبودن این ماده، می توان برای محصولات بهداشتی مانند محلول لنزهای تماسی نیز استفاده کرد.

برای پرینتر سه بعدی، PVA بهترین ماده برای ساپورت گذاری در پرینتر های سه بعدی داری چند نازل است. به طور معمول پرینتر سه بعدی FDM ، قطعه پرینت سه بعدی و ساختار ساپورت را با فیلامنت یکسان پرینت می کند. زیرا یک اکسترودر دارد. با توجه به محل اتصال این ساپورت ها جداسازی آن ها می تواند کار مشکلی باشد. لازم به ذکر است که این ساپورت ها اثر نامطلوبی بر ظاهر قطعه پرینت سه بعدی می گذارند.

از طرفی دیگر، پرینتر های سه بعدی با اکستروژن دوگانه این امکان را فراهم می کنند تا از فیلامنت های متفاوت برای قطعه پرینت سه بعدی و ساپورت استفاده کنیم. در اینجا فیلامنت PVA مورد استفاده قرار می گیرد. بزرگترین مزیت فیلامنت PVA محلول بودن آن در آب است. بنابراین می توان با قرار دادن قطعه برای چند ساعت در آب ساختار ساپورتی که با این فیلامنت پرینت شده باشد را بدون تلاش حذف کرد.

همچنین با این روش هیچ اثری بر روی قطعه پرینت سه بعدی باقی نمی ماند و نیاز به پرداخت بعد از اتمام پرینت را نیز کاهش می دهد (مانند سنباده زدن). اگر چه به آسانی آنچه به نظر می رسد نیست؛ پرینتر سه بعدی دارای چند نازل، به کالیبراسیون بیشتری نیاز دارد تا کیفیت مناسبی مانند پرینت سه بعدی معمولی داشته باشد.

PVA به عنوان فیلامنت ساپورت گذاری، با فیلامنت PLA، به دلیل داشتن شرایط پرینت یکسان بهتر کار می کند. فیلامنت PLA یک ماده آب گریز است بنابراین رطوبت را دوست ندارد. به همین دلیل هنگامی که یک قطعه PLA با ساپورت PVA پرینت سه بعدی شود، ساپورت ها در آب حل می شوند و قطعه پرینت سه بعدی در شرایط عالی قرار می گیرد.

دمای نازل برای فیلامنت PVA بسیار متفاوت است. اما به طور کلی بین 180 تا 200 درجه سلسیوس است. همیشه برای مقادیر بهینه به تنظیمات سازنده مراجعه کنید، اما بخاطر داشته باشید که دمای بالا، به سرعت PVA را تخریب می کند و باعث گرفتگی نازل می شود.

دمای بین 45 تا 60 درجه برای ایجاد چسبندگی در صفحه چاپ برای PVA و همچنین PLA مناسب است.برای پرینت فیلامنت PVA به فن خنک کننده نیاز است. اما باید مراقب باشید که بیش از حد سرد نشود زیرا ممکن است PVA مقداری شکننده شود.

از آن جایی که این فیلامنت آب دوست است لازم است زمانی که پرینت نمی شود در محفظه ای به دور از رطوبت نگهداری شود.

فیلامنت با خواص مکانیکی تقویت شده Fluorodur ( PVDF )

فیلامنت Fluorodur ساخته شده از ماده پلی وینیلیدین فلوراید ( PVDF ) خواص مکانیکی، شیمیایی و حرارتی بالایی دارد.

فلورو پلاستیک‌هایی مانند فلورودور ( Fluorodur ) در زنجیره های پلیمری خود سختی بالایی دارند. در نتیجه ساختاری کاملا کریستالی تولید می کنند. همچنین این زنجیره ها با فاصله بین مولکولی بسیار کوچکی کنار هم جمع می شوند. این فاصله بین مولکولی کوچک، پیوند بین مولکولی را قوی تر می کند. در نتیجه فیلامنت، چقرمگی، سختی و استحکام در برابر ضربه بالایی خواهد داشت. با بررسی بعضی از خواص مکانیکی کلیدی، فیلامنتفلورودور دارای مقاومت کششی 34 مگا پاسکال، مقاومت خمشی 50 مگا پاسکال و 8 درصد ازدیاد طول در هنگام شکست است.

با توجه به پیوند هیدروژن و فلوئور این ماده مقاومت بسیار بالایی در برابر رطوبت و مواد شیمیایی نیز دارد. فهرست ناقص مواد سازگار شامل: مایعات خودرو، هبدروکربن های هالوژنه، اسیدها، بازها، الکل ها و اُزن است. لازم به ذکر است که فیلامنت مقاومت شیمیایی خود را در دماهای شدیدتر ( -40 تا 110 درجه سلسیوس ) نیز حفظ می کند.

پلیمر مقاومت حرارتی قابل توجهی، تقریبا تا 150 درجه سلسیوس دارد. با توجه به این که زنجیره های پلیمری بر پایه هالوژن هستند، این ماده ضد شعله نیز است. در هنگام آتش سوزی، فیلامنت فلورودور می سوزد اما با حذف منبع آتش، سریعا خودش خاموش می شود و از انتشار شعله های باقی مانده جلوگیری می کند.

فیلامنت فلورودور همچنین دربرابر  اشعه UV مقاوم و برای استفاده طولانی مدت در فضای باز مناسب است. در حقیقت مواد به کار رفته در این فیلامنتبرای بیش از 7 سال در محیط های بدون سقف پایدار می ماند و ساختار و عملکرد خود را بدون هیچ آسیب آشکاری حفظ می کند.

فیلامنت پرینتر سه بعدی  filament

فیلامنت پرینت سه بعدی، رشته ای ترمو پلاستیکی که مواد اولیه پرینتر سه بعدی FDM محسوب می شود و طی فرآیند پرینت سه بعدی ذوب شده و جسم مورد نظر را به صورت لایه به لایه می سازد. فیلامنت ها در انواع و رنگ های مختلف موجود می باشند که هر کدام در دمای به خصوصی ذوب می شوند و ویژگی های متفاوتی دارند. این تنوع باعث شده است که پرینتر سه بعدی قطعات کاربردی زیادی را بتواند تولید کند. برای مثال انواع فیلامنت فلزی وجود دارد که با استفاده از آن می توان هر مدلی با هر هندسه ای را ساخت که ظاهری کاملا شبیه به فلز داشته باشد. فیلامنت های ABS و PLA پرکاربرد ترین فیلامنت ها هستند. 

فیلامنت پلی کربنات Polycarbonate ( PC )

Polycarbonate ( PC ) نوعی پلاستیک است که بخاطر استحکام، سختی و مقاومت گرمایی شناخته می شود. همچنین شفاف بودن نیز از دیگر مشخصه های این ماده است. فیلامنت پلی کربنات برای مصارف زیادی از جمله قطعات مهندسی، DVD ها و شیشه های ضد گلوله استفاده می شود. تمام این ویژگی ها باعث محبوبیت این ماده در چند سال اخیر شده است.

پلی کربنات دارای خواصی است که کار با آن را مقداری دشوار می کند. فیلامنت پلی کربنات برای اکسترود نیاز به دمای بالایی دارد و همچنین مستعد انقباض ( shrinkage ) و تاب خوردن قطعه ( warping ) است. این فیلامنت بسیار جاذب رطوبت است. برای داشتن پرینت سه بعدی موفق با فیلامنت پلی کربنات لازم است برای شرایط ذکر شده آماده باشید.

پرینت سه بعدی فیلامنت پلی کربنات با PLA و سایر فیلامنت ها از بعضی جهات متفاوت است که این هم بر ویژگی های مدل پرینت سه بعدی و هم اقداماتی که برای داشتن پرینت سه بعدی موفق لازم است انجام دهیم تأثیر می گذارد.

فیلامنت پلی کربنات از PLA انعطاف پذیر تر و با دوام تر است. سخت تر از PLA، ABS و PMMA است درحالی که از ABS سبک تر و چگال تر است. مقاومت آن در برابر تنش پیچشی بسیار بیشتر از سایر فیلامنت ها است و به قدری منعطف است که در دمای اتاق خم می شود.

 از آن جای که مصرف بالای فیلامنت پلی کربنات، موجب آلودگی محیط زیست می شود، می توان آن را بازیافت و برای تولید محصولات دیگر به کار برد. فیلامنت پلی کربنات بسیار با دوام و شفاف است از این رو حتی می توان از فیلامنت پلی کربنات بازیافت شده نیز برای ساخت نمونه های اولیه کاربردی و طراحی های زیبا استفاده کرد.

همچنین به دلیل شفافیت این ماده می توان از آن برای ساخت نمونه اولیه پنجره ها و دیگر محصولات شفاف با هزینه ای به صرفه تر از دیگر مواد استفاده کرد. علاوه بر آن به علت مقاومت گرمایی بالای فیلامنت پلی کربنات، ساخت نمونه های اولیه ای که تحت گرما و تنش زیادی هستند و حتی ABS در این شرایط تاب می خورد نیز امکان پذیر است.

ویژگی های فیلامنت پلی کربنات به طور خلاصه به شکل زیر است:

1. مقاومت دربرابر حرارت تا 135 درجه سلسیوس (برای مقایسه، PLA حدودا در دمای 60 درجه شروع به تغییر شکل می کند.)

2. دوام بالا

3. مقاومت در برابر ضربه و شکستگی

4. نسبتا انعطاف پذیر

5. نارسانای الکتریکی

فیلامنت تغییر رنگ در برابر حرارت   (Color-Changing Filament)

فیلامنت پرینت سه بعدی که در برابر حرارت تغییر رنگ می دهند از جنس فیلامنت معمولی PLA هستند که عناصر تغییر رنگ به آن افزوده شده است.

احتمالا درباره جواهراتی که بر اساس تغییر دمای بدن، تغییر رنگ می دهند تا احساسات فرد را به نمایش بگذارند، شنیده اید.

ترموکرومیسم ( Thermochromism ) یک اصل علمی است که علت تغییر رنگ در جواهراتی که در بالا به آن ها اشاره کردیم است که اکنون بر فیلامنت های پرینت سه بعدی نیز اعمال می شود. این خاصیت ماده ای است که رنگ، می تواند بر اساس دما تغییر کند.

مواد از ترموکرومیسم به دو روش استفاده می کنند، یا از طریق کریستال های مایع مانند دماسنج های نواری یا از طریق رنگ لوکو ( leuco dye ) که در موارد جدید تغییر رنگ استفاده می شود.

رنگ های لوکو مواد شیمیایی ارگانیک و ساده ای هستند که با تغییر دما، ساختار ملکولی آن ها تغییر می کند از این رو ما شاهد تغییر رنگ در این مواد هستیم. این ماده معمولا تنها بین دو رنگ می تواند تغییر کند به طوری که از آن ها مشخص کننده ی دمای خنک تر و دیگری نمایان کننده دمای گرم تر است. در پرینتر سه بعدی رنگ های لوکو با فیلامنت مخلوط می شوند تا جلوه های منحصر به فردی به پروژه ها و قطعات پرینت سه بعدی اضافه کنند.

این مواد برای لمس ایمن هستند و نتایج عالی را نیز ارائه می کنند. تولید کنندگان از این فیلامت ها برای پرینت سه بعدی های مختلف از جمله نشانگر دمایی برای لوازم الکترونیکی و اسباب بازی ها استفاده می کنند. رایج ترین مواد برای این نوع فیلامت ها PLA و ABS است اما PLA بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.

بررسی ها نشان می دهند که فیلامنت های تغییر رنگ از نظر کیفیت با فیلامنت های معمولی برابر هستند و تنها مشکل رایج، گرفتگی نازل است. بنابراین بعضی از افراد پیشنهاد می کنند از نازل فولادی برای جلوگیری از این مشکل استفاده کنید، اما می توانید به سادگی دمای نازل را افزایش دهید. یک PLA معمولی به دمای نازل بین 190 تا 220 درجه سلسیوس نیاز دارد اما برای فیلامنت PLA تغییر رنگ حرارتی این دما بین 215 تا 230 برای جلوگیری از گرفتگی نازل تغییر می کند.

همچنین مشکل شکنندگی در قطعات پرینت سه بعدی فیلامنت تغییر رنگ حرارتی وجود دارد که به نظر می رسد متأثر از دمای پایین محیط باشد. این مشکل می تواند با ذخیره سازی صحیح فیلامنت ها زمانی که از آن ها استفاده نمی کنید تا حد زیادی کاهش یابد. همچنین می توانید محفظه ای را برای نگهداری فیلامنت ها به پرینتر سه بعدی خود اضافه کنید.

و در آخر برای پرینت هر نوع فیلامنتی به راهنمایی سازنده بر روی بسته آن دقت کنید.

فیلامنتچوبی

اگر به پرینت سه بعدی اجسامی که شکل و حس چوب را داشته باشد علاقه مند باشید پیشنهاد می کنیم از فیلامنت های چوبی استفاده کنید. البته که این فیلامنت ها از جنس چوب نیستند. فیلامنت پرینتر سه بعدی چوب معمولا یک PLA هستند که با فیبر چوبی مخلوط می شود.

امروز تعداد زیادی فیلامنت چوبی در دسترس است که شامل انواع استاندار و رایج آن مانند: کاج، توس، سدر، آبنوس و بید می شود. اما انواع کمتر رایج نیز مانند: بامبو، گیلاس، نارگیل، چوب پنبه و زیتون نیز می توان به کار برد.

درست مانند دیگر فیلامنت های پرینتر سه بعدی، فیلامنت چوبی نیز معایبی دارد. اجسامی که با فیلامنت چوبی پرینت می شوند ظاهر زیبا و جذاب مانند چوب دارند اما انعطاف پذیری و استحکام کمتری دارند.

در هنگام پرینت سه بعدی فیلامنت چوبی مراقب دما باشید. زیرا که دمای بسیار زیاد می تواند منجر به ظاهری سوخته یا کاراملی شده می شود. با پرداخت پرینت سه بعدی خود می توانید ظاهر بسیار بهتری به دست آورید. قبل از استفاده از این ماده توجه داشته باشید که، فیلامنت چوبی همچنین می تواند به نازل پرینتر سه بعدی شما آسیب بزند و سرعت تخریب نازل را بالا ببرد. 

می توان گفت، از فیلامنت چوبی برای اجسامی که ظاهر زیبا تر اهمیت بیشتری نسبت به استحکام و قابیلت های کاربردی دارد؛ بیشتر رایج و محبوب است. برای پرینت اجسام دکوری مثل جام ها، مجسمه ها و جوایز می توان از فیلامنت چوبی پرینت سه بعدی استفاده کرد.

یکی از کاربرد های خلاقانه چوب به عنوان فیلامنت پرینتر سه بعدی، ساخت مدل های برای مقایسه مانند، مدل هایی که در معماری استفاده می شود است.

فیلامنت دو رنگ    Dual-Color/Dichromatic Filament

معمولا فیلامنت های پرینت سه بعدی یک رنگ هستند و قطعه تنها به یک رنگ پرینت می شود. اما گاهی قطعات پرینت سه بعدی ما چند رنگ هستند.

می توان برای پرینت رنگی از پرینتر سه بعدی با اکسترودر دوگانه استفاده کرد اما این برای شما گران تمام می شود. همچنین شما می توانید روش دستی تعویض فیلامنت در نیمه کار را انتخاب کنید که این کار گاهی اوقات موفقیت آمیز نخواهد بود.

همه روش های ذکر شده شامل تغییر اکستروژن می شود. اما روشی آسان تر برای دستیابی به پرینت رنگی وجود دارد: استفاده از فیلامنت رنگی. انواع متفاوتی از فیلامنت رنگی وجود دارد اما رایج ترین آن ها قرقره های فیلامنتبا تغییر یک رنگ به صورت متناوب به طوری که بعد از طول مشخصی رنگ فیلامنت تغییر می کند. از انواع دیگر فیلامنت رنگی می توان به ترموکرومیک ( thermochromic ) و فیلامنت تغییر UV  اشاره کرد که با تغییر دمای پرینتر و یا اشعه UV تغییر رنگ می دهد. با این حال قطعات پرینت شده این فیلامت ها در یک زمان به یک رنگ ظاهر می شوند. اما فیلامنت های دو رنگ ( Dichromatic Filament ) در هر نقطه چند رنگ هستند. هر نصف رشته فیلامنت در رنگی متفاوت است تقریبا مانند خمیر دندان.

آشکار ترین مشخصه فیلامنت های دو رنگ ظاهر  این فیلامنت است که از طریق فرآیندی به نام co-extrusion ساخته می شود. در این روش از دو اکسترودر به جای یکی برای اکسترود دو رنگ متفاوت فیلامنت و تبدیل به یک رشته استفاده می کنند که تقسیم کننده رنگ دقیقا در وسط قرار دارد.

در نتیجه فیلامنت دو رنگ قطعاتی با ظاهر مشابه با فیلامنت های رنگی که هر بخش را به صورت رنگی مجزا پرینت می کنند ایجاد نمی کند بلکه تغییر رنگی بر اساس زاویه دید شما ایجاد می کنند به این معنا که شما در هر جهتی قرار بگیرید قطعه پرینت سه بعدی به رنگی متفاوت می بینید. این ویژگی دو رنگی مناسب برای قطعاتی مثل پازل ها و مجسمه ها است و ظاهر عالی برای آن ها ایجاد می کند.

برای مثال، اگر شما یک مکعب را با فیلامنت رنگی قرمز و آبی پرینت سه بعدی کنید از بعضی جهت ها آن را قرمز و از سایر جهت های مکعب، آن را آبی می بینید. زیرا که تنها نصف رنگ فیلامنت در دیواره بیرونی قطعه نهایی نشان داده می شود. البته که همیشه وجوه قطعات زاویه 90 درجه ندارند و گاهی اوقات رنگ ها با یک دیگر ترکیب می شوند.

علاوه بر ظاهر خاص و جلوی منحصر به فردی که این فیلامنت ها برای قطعات پرینت سه بعدی ایجاد می کنند، فیلامنت های دو رنگ تفاوت چندانی با فیلامنت های معمولی با ماده یکسان ندارند. یک فیلامنت PLA دو رنگ و فیلامنت معمولی PLA خواص یکسانی دارند و تفاوتی در فرآیند پرینت آن ها وجود ندارد.

درباره نوع متریال فیلامنت های دو رنگ، فقط PLA موجود است. زیرا که این نوع فیلامنت بسیار جدید است و PLA محبوب ترین فیلامنت پرینت سه بعدی است. با این حال اگر فیلامنت های دو رنگ محبوب تر شوند، احتمال تولید این فیلامنت برای مواد دیگری مثل ABS و PETG وجود دارد.

فیلامنت ساپورت گذاری

فیلامنت مناسب ساپورت گذاری برای چاپ قطعات پیچیده بسیار مهم می باشد. عموما فیلامنت های محلول در آب برای ساپورت گذاری در پرینترهای دارای دو نازل مورد استفاده قرار می گیرند. علاوه بر PVA که معمولا برای ساپورت گذاری قطعات ساخته شده از PLA کاربرد دارد؛ (BVOH (Butenediol Vinyl Alcohol برای ساپورت گذاری قطعات ABS و PP نیز به کار می رود.

فیلامنت سبک و فومی

برای ساخت چرخدنده های پیشرفته تا نمونه های اولیه هواپیما از فیلامنت سبک استفاده می شود. با پیشرفت تکنولوژی و ظهور برندهای متعدد مهندسان و طرفداران نمونه سازی صنایع هوایی بیشتر امیدوار می شوند که به پرینت سه بعدی فوق سبک دست پیدا کنند.

در این مقاله ما به توضیح اینکه چگونه می توانید وزن طرح های خودرا بهینه سازی کنید، خواص مکانیکی تولیدات خود را افزایش دهید و جان   تازه ای به پروژه های قدیمی و از کار افتاده بدهید، خواهیم پرداخت.

با فیلامنت فومی (Foame) یا فیلامنت فوق سبک که گزینه ای سبک تر از PLA و PETG هستند مشکل وزن پروژه های خودرا حل کنید.

زمانی که به فوم فکر می کنید چیزی شبیه به خمیر ریش به ذهنتان می رسد اما متریال فومی پرینت سه بعدی بسیار متفاوت با آنچه شما   می پندارید است.

چگالی فیلامنت فومی توسط دمایی که در آن پرینت می شود و همچنین مقدار جریانی که از نازل عبور می کند تعیین می شود. این راه حلی مناسب برای دست یابی به قطعات پرینت سه بعدی سبک تر از سایر پلاستیک ها است که البته محدودیت هایی نیز دارد.

دو نوع فیلامنت فوم فعال و غیر فعال وجود دارد. در نوع غیر فعال آن شما نمی توانید وزن را به وسیله دمای اکستروژن، کنترل کنید زیرا فیلامنت  قبل از استفاده به کمترین چگالی خود دست پیدا کرده است.

یکی از محصولات جانبی، یک فیلامنت polypropylene جدید Infinite Material Solutions به نام Caverna PP که برای پرینت قطعات متخلل به شکل مشابه با فوم پرینت سه بعدی طراحی شده است. از ویژگی های آن یک مرحله پردازش محلول در آب است که کمی در آب به صورت همگن حل شده و باعث سبک تر شدن و اسفنجی شدن آن می شود در نتیجه برای کاربردهای خاصی مورد استفاده قرار می گیرد.

از جنبه حرفه ای، مواد فومی پتانسیل زیادی دارند. به طور کلی ساختارهای فومی بخاطر shrinkage کمتر ثبات ابعادی بهتری دارند همچنین خواص عایق حرارتی و صوتی قابل توجهی از خود ارائه می دهند.

زمانی که ColorFabb فوم فعال LW-PLA خود را راه اندازی کرد و کاتالوگ مواد ترموپلاستیک خود را با این رشته انقلابی جدید گسترش داد پس از آن تولیدکنندگان دیگر، یعنی 3DLabPrint و eSun، از این روش جدید چاپ استقبال کردند.

ColorFabb LW-PLA تقریبا 3برابر حجم خود را افزایش می دهد و این به معنای این است که کاربر می تواند جریان را تا 65 درصد کاهش دهد تا وزن قطعه را بهینه سازی کند یا با استفاده از لایه های با ارتفاع زیاد و محیط های اضافی ضخیم به زمان پرینت سرعت بخشد. اگر میخواهید قطعات سبک وزن با ابعاد دقیق پرینت کنید لازم است ابتدا میزان افزایش مواد را تعیین کنید. این کار با پرینت یک مکعب به صورت آزمایشی انجام می گیرد.

علاوه بر PLA سبک ColorFabb یک LW-ASA را ارائه می‌کند که دارای چگالی رشته‌ای در حدود 1.07 گرم بر سانتی‌متر مکعب است، اما زمانی که فوم در حداکثر ظرفیت خود داشته باشد، می‌توانید چگالی قطعه نزدیک به 0.43 گرم بر سانتی‌متر مکعب را دریافت کنید. TPU فوم کننده ColorFabb به نام VarioShore TPU که طیف سختی متغیر، وزن و چگالی کمتری را ارائه می دهد همچنین سطحی نرم و انعطاف پذیر دارد. VarioShore TPU محصول دیگری با ویژگی های تنظیم دما است. در دماهای بین 200 تا 250 درجه سانتیگراد، مواد شروع به انبساط می کنند و تقریباً 1.5 برابر حجم اولیه خود می شوند. این بدان معنی است که مواد را می توان با نرخ جریان پایین (60-70٪) برای جبران فوم فعال پرینت کرد، که در ازای آن، قطعات چاپی بسیار نرمی ایجاد می شود. بین 190 درجه سانتیگراد تا 200 درجه سانتیگراد، مواد را می توان بدون فوم پرینت کرد، در نتیجه در مقایسه با نمونه های فوم دار، چاپ های سخت تری ایجاد می شود.

چگونه مواد فومی را پرینت کنیم

به عنوان یک قانون کلی مواد فومی در دمایی بالاتر از دمای پرینت PLA پرینت می شوند. فیلامنت فومی در این دما میکروحباب هایی ایجاد می کند که عامل ساخت قطعاتی با چگالی کمتر و سطحی مات و متخلل هستند. در غیر این صورت عامل کف زای به حداکثر انرژی لازم برای واکنش نمی رسد.  درنتیجه اگر دمای هات اند پرینتر شما به 200 درجه سلسیوس نمی رسد نمی توانید از این مواد استفاده کنید.

شرایط قبل از پرینت

• به دلیل اینکه چسبندگی صفحه هنگام پرینت مواد فومی بسیار مهم است از این رو تراز کردن صفحه قبل شروع پرینت ضروری می باشد.
• از خشک بودن فیلامنت اطمینان حاصل کنید.
• فن را خاموش کنید و سرعت پرینت را تا نصف سرعت پرینت PLA کاهش دهید.

علاوه بر قطر استاندار و معمول 1.75 میلیمتر، colorfabb  یک سایز 2.85 پیشنهاد داده است که با نازل های 0.6 و 0.8 میلمیتر و حتی 1 میلیمتر نیز به راحتی  پرینت می شود. این طیف گسترده تر قطر ها باعث می شود که لایه ها بزرگتر شوند که در نتیجه سرعت پرینت افزایش می یابد.

برای شروع پرینت فوم بهترین کار پیروی از پشنهادات سازنده است که روی فیلامنت ثبت شده است. اگرچه ممکن است پرینترها و اکسترودر های مختلف رفتار متفاوتی داشته باشند اما تنظیمات پیشنهادی سازنده می توان نقطه شروع خوبی باشد. اگر اطلاعت سازنده در درسترس نبود از دستورعمل زیر پیروی کنید.

1. جریان (flow) : 50%
2. دمای نازل: 250 درجه سلسیوس
3. دمای صفحه: 55 درجه سلسیوس
4. سرعت پرینت: نصف سرعت PLA معمولی
5. سرعت فن: 0

همچنین retracton را روی 2.5 میلیمتر تنظیم کنید اگرچه ایده آل این است که retraction نداشته باشد.

فیلامنت فلزی

مانند فیلامنت چوبی، فیلامنت فلزی نیز ترکیب پلاستیک با پودر فلز است. فیلامنت فلزی پایه ای پلاستیکی دارد و به همان اندازه پودر فلز درون آن تزریق می شود. فیلامنت فلزی کامپوزیتی منحصر به فرد است که اگر درست استفاده شود می تواند قطعاتی مقاوم در برابر ضربه و مواد شیمایی ایجاد کند. 

اگر می خواهید قطعه پرینت سه بعدی شما ظاهری شبیه به فلز داشته باشد می توانید از فیلامنت فلزی استفاده کنید.

قطعات پرینت سه بعدی با فیلامنت فلزی معمولا پس از دو مرحله پرداخت، بیشتر پلاستیک خود را از دست می دهند. و تنها فلز باقی می ماند ( یا حداقل بیشتر چیزی که به جا مانده فلز است ). به همین دلیل لازم است فیلامنت حاوی درصد بالایی از پودر فلز ( بالای 80 درصد ) باشد.

برای پرینت سه بعدی فیلامنت فلزی نیازی به دستگاه گران قیمت نیست هر پرینتر سه بعدی FDM که دارای نازل مقاوم در برابر فرسایش باشد امکان پرینت سه بعدی این فیلامنت را دارد. همچنین فیلامنت فلزی به آرامی پرینت می شود. بسته به نوع ماشین و طرح قطعه مانند فیلامنت نایلون، شما باید با سرعت 30 یا 40 میلیمتر بر ثانیه شروع کنید.

این فیلامنت پل ها و بیرون زدگی ها را به خوبی نمی تواند پرینت کند. در کل قطعات با عرض گسترده نسبت به قطعات با ارتفاع بیشتر بهتر پرینت می شوند و این موضوع قطعات قابل پرینت را محدود می کند. 

قطعات پرینت سه بعدی به وسیله فیلامنت فلزی بعد از پرینت مستقیما قابل استفاده نیستند. محصول خروجی از پرینتر را به عنوان "قطعه خام" می شناسند که شکننده است و مشخصات کمی شبیه به فلز دارد. این قطعات نیاز به پرداخت دارند تا مستحکم و قابل استفاده شوند.

توجه داشته باشید که قطعاتی که با فیلامنت فلزی پرینت سه بعدی شده اند پس از مرحله پردازش در معرض انقباض هستند ( از 18 تا 25 درصد حجم اولیه قطعه که البته به طراحی و برند فیلامنت نیز بستگی دارد ) زیرا که پلاستیک درون آن حذف شده و فلز باقی مانده منقبض می شود. و این باعث می شود که  پرینت سه بعدی قطعاتی که دقت ابعاد در آنها حائز اهمیت است، مشکل شود. اما خوشبختانه ضریب انقباض ثابت است و می توان در هنگام طراحی قطعات لحاظ کرد.

به علت وجود پودر فلز درون فیلامنت فلزی، این فیلامنت سنگین تر از فیلامنت های پلاستکی است و ظاهری زیبا و شبیه به فلز ایجاد می کند همچنین به اکسترودر با دمای بالا نیز نیاز ندارد. از دیگر مزیت های فیلامنت فلزی می توان به آسان پرینت شدن آن نیز اشاره کرد. اما برای پرینت این فیلامنت به نازل ضد سایش (نازل فولاد سخت شده) نیاز است و علاوه بر آن به مرور زمان باعث گرفتگی نازل می شود. همچنین قطعات پرینت شده بسیار شکننده هستند. قیمت بالای فیلامنتفلزی از دیگر معایب آن است.

فیلامنت فولاد ضد زنگ و سرامیکی   stainless steel

فیلامنتفولادی ضد زنگ  Nanovia Mt Inox 316L که برای پرینتر های سه بعدی بر پایه اکستروژن طراحی شده است همچنین فیلامنت سرامیکی Nanovia Cr SiC از چندین نوع فیلامنت شرکت Nanovia هستند که در زیر به معرفی آنها می پردازیم.

این فیلامنت ها برای قطعات فلزی و سرامیکی تراکم بالا در پرینترهای سه بعدی رایج مثل FDM در نظر گرفته شده اند. و از طریق مرحله  پخت نهایی برای تراکم بیشتر قطعه، قابل پرداخت هستند. همچنین کاربران می توانند قبل از استفاده، قطعه را ماشین کاری و دقت ابعاد را تنظیم کنند و کیفیت سطح را نیز بهبود بخشند.

فولاد ضد زنگ 316L یکی از متداول ترین فولادهای ضدزنگ امروزی است . این ماده با چقرمگی عالی، مقاومت دربرابر خوردگی و حرارت توصیف می شود. این فیلامنت در ایمپلنت های پزشکی، بست ها و در بخش نفت و گاز برای قطعات در تماس با مواد شیمایی، استفاده می شود.

می توان قطعات ضد زنگ را، توسط این فیلامنت در پرینتر سه بعدی FDM در دمای  210 تا 230 درجه سانتی گراد چاپ کرد. توصیه می شود از نازل های سخت شده استفاده کرد زیرا فیلامنت ها ساینده هستند. فیلامنت Mt با گذراندن مرحله پخت در پس پردازش، اجزای فولادی ضد زنگ را بدون نیاز به هیچ گونه جدا سازی شیمایی ایجاد می کند.

از سوی دیگر، کاربید سیلیکون یک محصولی نیمه هادی و بسیار سخت است که به صورت مصنوعی تولید می شود. از وقتی که به صورت تصادفی در اواخر قرن 19 اختراع شده، این ماده در سنباده ها، چرخ های آسیاب و ابزار برش استفاده می شد. کاربردهای جدیدتر سرامیک شامل: پوشش های نسوز، عناصر گرمایشی، اجزای مقاوم در برابر سایش برای پمپ ها و موتورهای هوافضا و دیودهای ساطع کننده نور است.

فیلامنت Cr که قرار است به زودی عرضه شود خیلی سخت خواهد بود و در برابر دمای 2000 درجه سانتی گراد مقاومت می کند. فیلامنت های فلزی پرینتر سه بعدی و دیگر موادی که حاوی افزودنی های دیگر هستند نیاز به پخت دارند تا چگالی قطعه افزایش یابد که به کاربران کمک می کند تا به خواص مکانیکی با کارایی بالا دست یابند. فیلامنت های Mt و Cr نیز از این قاعده مستثنی نیستند.

محصولات این شرکت معمولا در دو مرحله باید پخت ( sintered ) شوند. جداسازی در دمای پایین تر ( برای حذف ماتریکس پلیمری ) به دنبال آن پخت ( sintering ) در دمای بالاتر ( برای محکم کردن فلز و سرامیک افزوده شده ) گرمای داده شده معمولا قطعه را منقبض می کند. اما شرکت ادعا می کند انقباض بسته به قطعه در حدود 10 تا 15 درصد محدود می شود.

فیلامنت فیبر کربن

فیلامنت Carbon Fiber از تزریق الیاف کربنی به مواد پایه ای مثل ABS، PLA، PETG ، نایلون و پلی کربنات تولید می شود تا خواص آن ها را بهبود بخشد. این الیاف کربنی باعث استحکام و سخت شدن فیلامنت می شوند. همچنین قطعات پرینت سه بعدی شده با فیلامنت فیبر کربن بسیار سبک تر و مقاوم تر هستند و ثبات ابعادی خوبی دارند. زیرا الیاف فیبر از انقباض (shrinkage) قطعه پرینت سه بعدی جلو گیری می کند.

تنظیمات پرینت، دمای پرینت، سرعت پرینت، چسبندگی بستر و نرخ اکستروژن مشابه با تنظیمات مواد پایه ای است که الیاف کربنی به آن اضافه شده است ( برای مثال تنظیمات PLA، مشابه با تنظیمات فیلامنت فیبر کربن بر پایه PLA است ). هنگام کار با فیلامنت فیبر کربن احتمال گرفتگی نازل وجود دارد. این فیلامنت ساینده است،  به همین منظور به نازل مقاوم در برابر سایش ( نازل فولادی ) نیاز دارد. همچنین برای پرینت سه بعدی موفقیت آمیز این فیلامنت دمای اکسترودر 200 تا 230 درجه سلسیوس و دمای صفحه چاپ بین 40 تا 60 درجه سلسیوس و فن خنک کننده نیاز است.

مزایای فیلامنت فیبر کربن:

1. افزایش استحکام و سختی

2. ثبات ابعادی خوب (به علت حذف shrinkage)

3. داری وزنی سبک تر نسبت به سایر فیلامنت ها

معایب فیلامنت فیبر کربن:

1. ساینده است و به نازل از جنس فولاد سخت شده نیاز دارد.

2. شکنندگی فیلامنت را افزایش می دهد.

3. بیشتر باعث گرفتگی نازل می شود.

فیلامنت نایلون PA

نایلون از محبوبت بالایی در صنعت پرینتر سه بعدی برخوردار است. نایلون هم به صورت فیلامنت و هم به صورت پودری برای انواع پرینتر سه بعدی کاربرد فراوانی دارد. امروزه فیلامنت نایلون انواع مختلفی دارد که هر کدام برای کاربردی مفید هستند.

نایلون یک پلیمر مصنوعی بر پایه پلی آمید است. فیلامنت نایلون دارای حالت فنری ، مستحکم، با دوام و مقدار بسیار کمی انعطاف پذیر است. از دیگر ویژگی های فیلامنت نایلون که می توان به آن اشاره کرد هیدروسکوپی ( hydroscopic ) بودن است. و این یعنی جذب کننده مایعات است. این ویژگی باعث می شود که نایلون گزینه خوبی باشد، هنگامی شما می خواهید قطعه پرینت سه بعدی خود را رنگ کنید. اگرچه این ویژگی باعث می شود فیلامنت نایلون ماندگاری کمی داشته و نگهداری آن دشوار باشد. از آنجایی که نایلون نسبت، پایداری به انعطاف پذیری منحصر به فردی دارد برای کاربردهای زیادی استفاده می شود. مانند: پروتز ها، تجهیزات پزشکی، اتصالات و لولا ها و...

تعداد کمی پرینتر سه بعدی وجود دارد که بتواند نایلون را پرینت کند. زیرا که نایلون بسیار جاذب رطوبت و به دما بسیار حساس است از این رو پیشنهاد می کنیم پرینتر سه بعدی شما حتما محفظه داشته باشد که در این صورت کنترل دما آسان تر است. و همچنین از یک صفحه چاپ گرم شده برای پرینت سه بعدی فیلامنت نایلون استفاده کنید. توجه داشته باشید که استفاده از چسب ماتیکی یا اسپری مو برای جلو گیری از تاب برداشتن ( warping ) قطعه ضروری است.

مزایای فیلامنت نایلون PA

1. نایلون دارای مقاومت بالا و دوام بسیار زیادی است.

2. دارای نسبت مقاومت به انعطاف پذیری خوبی است.

3. به راحتی رنگ می شود.

معایب

1. نایلون به رطوبت بسیار حساس است.

فیلامنت های نایلونی باید به دور از رطوبت و در محفظه خشک نگه داری شوند.

ممکن است لازم باشد آن ها را قبل از چاپ در فر خشک کنید.

فیلامنت نایلونی تمایل زیادی به تاب برداشتن ( warping ) دارد.

اکثر برند های فیلامنت نایلونی تا 12 ماه ماندگار هستند.

نایلون shrinkage بالایی دارد بنابراین ممکن است دقت قطعات پرینت سه بعدی افت کند.

فیلامنت های انعطاف پذیر

وقتی صحبت از کاربردهای انعطاف پذیری و الاستیک به میان می آید، لاستیک بهترین گزینه است. اما قابلیت پرینت شدن را ندارد. پس به دنبال جایگزینی برای آن می گردیم. که در عین حال که انعطاف پذیر است قابلیت پرینت شدن را داشته باشد. الاستومر ها و پلیمرها از دسته مواد انعطاف پذیر هستند. بنابراین با ترکیب مزایای ترموپلاستیک ها و الاستومرها به دسته جدیدی از مواد قابل چاپ می رسیم که نام آن ها الاستومرهای ترموپلاستیک (PTE) است.درجه الاستیسته در این مواد به نوع PTE و ساختار شیمیایی آن ها بستگی دارد.

ویژگی های فیلامنت PTE

• نرم و منعطف هستند
•  مقاومت عالی دربرابر خستگی
• خواص الکتریکی خوب
• میرای ارتعاش عالی
• استحکام ضربه بالا
•  مقاومت عالی در برابر مواد شیمیایی و هوازدگی
•  مقاومت خوب دربرابر پارگی و سایش
•  قابلیت بازیافت
• مقاوم در دماهای پایین و بالا
•  جذب شوک خوب

پیش نیازهای پرینت سه بعدی:

• دمای اکسترودر: 210-260 درجه سلسیوس ( متغیر )
• دمای صفحه چاپ: از دمای محیط تا 110 درجه سلسیوس
• سرعت پرینت: 5-30 mm/s ( بهتر است سرعت پایین نگه داشته شود مخصوصا در اپتدای کار )
• چسب صفحه پرینت: چسب های پرینتر، چسب های رولی یا اسپری مو پیشنهاد می شود
• سیستم اکسترودر: اکسترودر دایرک درایو ( Direct drive ) پیشنهاد می شود
• فن خنک کنند: استفاده از آن پیشنهاد می شود

چالش ها در پرینت سه بعدی فیلامنت منعطف :

• به دلیل نرم بودن TPE ها در کنترل اکسترودر ضعیف عمل می کنند.
•  PTE جاذب رطوبت است. اگر به درستی محافظت نشود، رطوبت را جذب می کند در نتیجه کیفیت جسم پرینت شده پایین می آید.
• فیلامنت PTE به حرکت های سریع حساس است و ممکن است فیلامنت هنگام فشار دادن در اکسترودرخم شود.

طبقه بندی:

فیلامنت PTE در 6 دسته بر اساس ساختار شیمیایی خود طبقه بندی می شوند. همچنین این فیلامنتها به دلیل مقادیر سختی shore نیز با یک دیگر تفاوت دارند.

• Thermoplastic polyurethane (TPU)
• Thermoplastic co-polyester (TPC)
• Thermoplastic polyamide (TPA)

فیلم پرینتر سه بعدی جهت تعریف و نمایش کاربردهای پرینتر سه بعدی و فیلامنت

مواد مورد استفاده در پرینترهای سه بعدی

همراه با پیشرفت فناوری پرینت سه بعدی ، مواد مورد استفاده در این پرینتر ها نیز پیشرفت زیادی داشته است.

امروزه انواع مختلف مواد در شکل های گوناگون مانند پودر، فیلامنت ، گرانول، رزین و... در دسترس می باشد.

در اینجا به معرفی پرکاربردترین مواد مورد استفاده در پرینتر ها می پردازیم.

 پلاستیک ها

پلاستیک ها به دو دسته اصلی ترموپلاستیک ها و ترموست ها تقسیم می شود.

ترموپلاستیک ها

به دسته ای از پلاستیک ها گفته می شود که وقتی به آنها حرارت می دهیم در دمای مشخصی ذوب می شوند. این پلاستیک ها را می توان به دفعات زیاد ذوب نمود و جامد کرد بدون اینکه خواص آنها تغییر کند. تمامی پلاستیک های مورد استفاده در پرینترهای fdm ترموپلاستیک می باشند مانند ABS ،PLA ، Pc و....

 ترموست ها

معمولاً به صورت رزین مایع هستند که در اثر حرارت دیدن و یا وقتی در معرض اشعه ماورای بنفش قرار بگیرند و یا به آنها کاتالیزور اضافه شود بین مولکولهای آن اتصالات عرضی ایجاد شده و به صورت یک شبکه یکپارچه در می آیند. به این فرایند پخت می گویند. اگر ترموستی را که پخته شده است حرارت دهیم ذوب نمی شود بلکه تخریب می شود. پس پخت ترموست یک فرایند برگشت ناپذیر می باشد و ترموست ها بر خلاف ترموپلاستیک ها ذوب نمی شوند. رزین پلی استر، رزین وینیل استر و رزین اپوکسی نمونه هایی از ترموست ها می باشند.

 فیلامنت (رشته)

به مواد مورد استفاده در پرینترهای fdm فیلامنت گفته می شود. علت این نام گذاری این است که گرانول های مواد مصرفی با استفاده از فرایند اکستروژن به شکل رشته هایی طویل با قطر ۱.۷۵ یا ۳ میلیمتر درآورده می شوند. این رشته ها به دور قرقره هایی پیچیده شده و در وزن های مختلف به بازار عرضه می شوند.

 فلزات

فلزات و کامپوزیت های فلزی در پرینترهای سه بعدی صنعتی استفاده می شوند. دو مورد از رایج ترین آنها مشتقات آلومینیوم و کبالت می باشد.

فولاد ضد زنگ یک فلز محکم می باشد که به صورت پودر در پرینتر هایی با فرایند پخت یا ذوب مورد استفاده قرار می گیرد. این فلز در حالت طبیعی به رنگ نقره ای می باشد ولی می توان با آبکاری قطعات به آنها جلوه طلا و یا برنز داد.

در سال‌های اخیر طلا و نقره در صنعت جواهرسازی به صورت پودری پردازش می‌شوند و قطعه مدنظر ساخته می شود.

تیتانیوم نیز به صورت پودری در پرینترهای با فرایند پخت یا ذوب مورد استفاده قرار می گیرد.

 سرامیک

این مواد نسبتاً جدید هستند و می توانند برای تولید نمونه اولیه یا در پرینترهای سه بعدی صنعتی مورد استفاده قرار گیرند. نکته‌ای که در رابطه با این مواد حائز اهمیت است و باید بدان توجه نمود این است که قطعات چاپ شده با این مواد همانند قطعات تولید شده به روش سنتی باید مرحله پخت و لعاب را پشت سر بگذارند.

 مواد زیستی

تحقیقات گسترده ای در مورد پتانسیل چاپ مواد زیستی برای بسیاری از کاربردهای پزشکی و غیره انجام شده است.

به عنوان مثال این مواد برای چاپ اعضای بدن انسان برای پیوند و چاپ بافت های خارجی برای جایگزینی اعضای بدن مورد بررسی قرار گرفته اند.

 کاغذ

فرایند پرینت سه بعدی به وسیله کاغذ اولین دفعه توسط شرکت Mcor ارائه شد. مواد چاپ شده با استفاده از کاغذ ایمن، سازگار با محیط زیست و به راحتی قابل بازیافت می باشند.

 مواد غذایی

در سال های اخیر بررسی چاپ مواد غذایی افزایش یافته است. شکلات رایج ترین می باشد. بعضی از پرینترها با استفاده از شکر کار می کنند. در برخی دیگر آزمایشات به وسیله ماکارونی و یا گوشت انجام می شود.

هدف از تحقیقات در زمینه چاپ مواد غذایی این است که بتوان با استفاده از پرینت سه بعدی غذای کامل تولید کرد. مثلاً شرکت استراتاسیس (stratasys )  دارای مواد منحصر به فردی می باشد که می تواند در طی فرایند پرینت سه بعدی مواد را در غلظت های مختلف و مشخص ترکیب کرده و مواد جدیدی با ویژگی های مورد نیاز تولید کند. این شرکت با استفاده از مواد اولیه قادر به تولید ۱۴۰ ماده دیجیتالی مختلف می باشد .

نمونه کار پرینتر سه بعدی    ساخت قطعه صنعتی پرینتر سه بعدی    ساخت ماکت دیفرانسیل با پرینتر سه بعدی

بدنه مدار الکترونیکی

مجسمه پروفسور گنجی ( پدر جغرافیای ایران )

ویژگی های فلامینت خوب چیست ؟

1- در صورتی که تحت حرارت قرار بگیرید از خود بویی متصاعد نکند.

2- داخل رشته های آن حباب هوا وجود نداشته باشد زیرا هنگام قرارگیری لایه های خروجی روی هم از ظرافت و دقت کار نهایی می کاهد.

3- با کیفیت و دقت بسته بندی شده باشد.

4- بدون هیچگونه گرد و غباری باشد.

5- به نسبت نوع جنس و کاربرد انعطاف پذیری خوبی داشته باشد.

6- بافت رنگی فیلامنت یکدست باشد کمرنگ و پررنگ نباشد.

7- سراسر فیلامنت دارای ضخامت یکسان باشد.