الگوهای ساختار درونی (infill pattern)

از آن جایی که الگوی infill بر استحکام، وزن، زمان پرینت و حتی انعطاف قطعه پرینت سه بعدی شده تأثیر گذار است، انتخاب الگوی مناسب برای مدل پرینت سه بعدی حائز اهمیت است. در این مقاله ما به معرفی 9 الگوی ساختار درونی رایج می پردازیم تا با شناخت انواع آن، انتخابی مناسب با کاربرد مدل خود داشته باشید.

1. خطیline

الگوی خطی ساختار درونی، تنها خط های صاف را در تمام لایه ها در یک جهت پرینت می کند (در راستای محور x یا y) . این الگو استحکام را تنها در دو جهت ایجاد می کند و زمان پرینت کوتاهی دارد. الگوی خطی، فیلامنت زیادی مصرف نمی کند و موجب سبک شدن قطعه پرینت سه بعدی می شود.

2. لانه زنبوری honeycomb

همان طور که از نامش مشخص است، این الگو ساختاری شبیه به لانه زنبور ایجاد می کند که ظاهری زیبا نیز دارد. این الگو برای پرینت های سه بعدی نیمه سریع مناسب است و استحکام متوسطی ایجاد می کند. این الگو فیلامنت زیادی مصرف نمی کند.

3. شبکه ای grid

الگوی infill شبکه ای همانند الگوی خطی است با این تفاوت که خط ها در هر لایه در دو جهت و با دو برابر فاصله بین خطوط پرینت می شوند. که این استحکام دو بعدی ایجاد می کند و تا حدودی قطعه پرینت سه بعدی را مستحکم می کند. الگوی شبکه ای زمان پرینت متوسطی دارد و همچنین مقدار متوسطی فیلامنت مصرف می کند.

4. مثلثیTriangles

الگوی مثلثی ساختار درونی شبیه به خطوط مثلثی روی هم افتاده به نظر می رسد که در سه جهت و در صفحه XY پرینت سه بعدی می شوند. این الگو در دو جهت موجب استحکام می شود اما برای قطعاتی که لازم است مستحکم باشند گزینه خوبی است.

5. الگوTri-hexagon

این الگو شامل مجموعه ای از خطوط است که در سه جهت در صفحه XY پرینت می شوند. که الگوی شش ضلعی ها توسط مثلث ها ساخته می شود. این الگوی infill استحکام را در دو جهت ایجاد می کند و برای قطعات پرینت سه بعدی که لازم است محکم باشند مناسب است.

6. مکعبیcubic

این الگو از مجموعه از مکعب ها تشکیل شده است. اما مکعب ها 45 درجه حول دو محور X و Y کج شده اند که بیشتر شبیه به مثلث به نظر می رسند. این الگو استحکام فوق العاده ای در سه جهت ایجاد می کند اما زمان و فیلامنت بیشتری نسبت به دیگر الگو ها مصرف می کند.

7. الگوOctet  

این الگو شبیه به الگوی مکعبی است با این تفاوت که به جای افزایش شیب مثلث، الگو به شکل مربع در می آید. این الگو برای قطعات پرینت سه بعدی که نیاز به استحکام بسیار بالا دارند مفید است.

8. موجیGyroid

الگوی ساختار درونی Gyroid شاید جالب‌ترین اما عجیب‌ترین الگوی infill باشد. این شامل انحناهای نامنظم و مقعر است که در نهایت از مسیرهای متقابل عبور می کنند. هدف آن ایجاد تعادل بهینه بین قدرت، مواد و زمان چاپ است.

9. الگوی متحدالمرکزConcentric

این الگو یک ساختار متشکل از خطوط هم محور است که با طرح کلی قطعه پرینت سه بعدی، مطابقت دارد. این الگو سریع پرینت می شود، برای قطعات پرینت سه بعدی منعطف مناسب است و در مقایسه با دیگر الگو ها در میزان قابل توجهی، فیلامنت کمتری مصرف می کند.

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.

فرآیند تولید فیلامنت

فیلامنت بخش مهمی از صنعت ساخت افزایشی و همچنین فیلامنت مواد اولیه پرینتر سه بعدی FDM است. همان طور که این صنعت پیشرفت کرده است تنوع فیلامنت های موجود نیز افزایش یافته. امروزه فیلامنت ها در برند های مختلف، اندازه متفاوت و طیف وسیعی از مواد جدید وجود دارند.

فرآیند تولید فیلامنت در 5 گام شکل می گیرد. در این مقاله ما به توضیح فرآیند تولید فیلامنت، تنوع آن ها و روش های متفاوت ساخت آن ها می پردازیم.

گام اول: پلاستیک

اولین گام فرآیند تولید فیلامنت ساخت پلاستیک است. در طول پالایش، نفت خام در کوره های صنعتی حرارت داده می شود که بسیاری از اجزای مختلف آن از یکدیگر جدا می شوند. نفتا، یکی از اجزای نفت خام است که بیشترین نقش را در ساخت پلاستیک دارد.

نفتا، کاتالیزگر ها و دیگر اجزای شیمیایی در یک راکتور پلیمریزاسیون به یک دیگر پیوند می خورند سپس محصولات نفتای پلیمریزه شده ترکیب و فراوری می شوند. این فرآیند شامل ذوب محصولات و مخلوط کردن آن ها با مواد دیگر برای تشکیل پلاستیک است. در نتیجه پلاستیک به قطعات کوچکی به نام رزین یا pellet دانه بندی می شوند.

تولیدکنندگان پلاستیک معمولا pellet ها و رزین های شفاف یا سفید تولید می کنند. با این کار مشتریان به خصوص تولید کنندگان فیلامنت کنترل بیشتری بر فرآیند رنگ آمیزی دارند. در مقایسه با فیلامنت، pellet  ها بسیار ارزان تر هستند. البته این به دلیل است که شرکت های تولید فیلامنت مواد خام را به محصولات نهایی و قابل استفاده عموم تبدیل می کنند که علاوه بر هزینه مواد خام، هزینه فرآیند تولید و سود شرکت ها بر قیمت تمام شده تأثیر می گذارد.

گام دوم: آماده سازی

دومین گام از فرآیند تولید فیلامنت آماده سازی pellet ها برای مرحله بعدی یعنی شکل دهی، جایی که در آن به شکل رشته ای تبدیل می شوند. Pellet ها به همراه افزودنی های دیگر در یک مخلوط کن صنعتی ترکیب می شوند تا یک ترکیب پایدار ساخته شود و کمک کند خواص خاصی به فیلامنت اضافه شود. افزودنی ها می تواند شامل رنگدانه هایی که تعین کننده رنگ یا سایر خواص مانند مقاومت در برابر ضربه، استحکام و حتی خاصیت مغناطیسی را به فیلامنت اضافه کنند. فیلامنت های عجیب مانند فیلامنت چوبی با ترکیب افزودنی های خاص مثل خاک اره یا ذرات چوب به پلاستیک تولید می شوند.

خشک کردن:

در اپتدا لازم است pellet ها به درستی مخلوط شوند و به سمت مرحله خشک کردن حرکت کنند. مانند فیلامنت، pellet ها نیز نم گیر هستند و رطوبت هوا را جذب می کنند که این باعث تغییر شکل و افت کیفت فیلامنت می شود. بنابراین خشک کردن pellet ها برای تضمین تولید فیلامنت با کیفیت ضروری است. Pellet ها معمولا بین 60 تا 80 درجه سلسیوس در چند ساعت خشک می شوند. اما این فرآیند بسته به تولید کننده متفاوت است.

گام سوم: شکل دهی

سومین گام فرآیند تولید فیلامنت، تبدیلpellet  ها به رشته است. یک فرآیند که شامل گرم کردن و سرد کردن می شود و مرحله اصلی فرآیند تولید فیلامنت است.

گرم کردن:

در بخش اول شکل دهی، pellet  ها به یک اکسترودر فیلامنت که دارای یک محفظه گرمایشی است وارد می شوند. در این محفظه تمام pellet ها ذوب شده و به یک ماده ی چسبناک تبدیل می شوند تا به راحتی شکل گیرند.

در این مرحله، pellet ها با یکدیگر ترکیب شده و به مواد پایدار و استاندارد تبدیل می شوند. مواد ترکیب شده به شکل رشته که به عنوان فیلامنت شناخته می شوند محفظه گرمایشی را از طریق یک نازل گرد ترک می کنند و سمت بخش خنک کننده حرکت می کنند.

خنک کردن:

بعد از این که فیلامنت بخش گرم کردن را ترک کرد، از داخل چندین محفظه آب کشیده می شود. محفظه اول پر از آب گرم است که برای دست یابی به فیلامنتی دایره ای شکل ضروری و مهم است. تنظیم دمای صحیح با توجه به متریال برای جلوگیری از بیضی شکل شدن فیلامنت که این موضوع هنگام پرینت سه بعدی مشکل ساز است کمک می کند. محفظه دوم پر از آب سرد است که فیلامنت را سرد می کند و آن را به شکل جدید تثبیت می کند. سرعت کشیده شدن فیلامنت ها قطر آن ها را تعیین می کند. سرعت پایین باعث بزرگتر شدن قطر فیلامنت و سرعت بالا باعث کوچک تر شدن قطر فیلامنت می شود.

گام چهارم: قرقره کردن

در مرحله بعد، موتور ها فیلامنت ها را از خنک کننده به سمت مکانیزم قرقره می کشند. فرآیند قرقره کردن با اندازه گیری قطر فیلامنت توسط دستگاه کولیس لیزری شروع می شود تا اطمینان حاصل شود که قطر فیلامنت در محدود هدف قرار دارد.

سپس فیلامنت به قرقره متصل و دور آن پیچیده می شود. هنگامی که حسگرها تشخیص دادند که قرقره پر است، رشته بریده شده و محکم می شود. این فرآیند دوباره شروع می شود و قرقره بعدی را پر می کند تا زمانی که فیلامنت تمام شود.

گام پنجم: بسته بندی

آخرین مرحله، آماده سازی فیلامنت برای فروش است. فیلامنت ها با بسته بندی مخصوص هر شرکت برچسب گذاری می شوند و هنگامی که فیلامنت به درستی بسته بندی شد برای ارسال به مشتریان آماده است.

فیلامنت ABS

Acrylonitrile butadiene styrene (ABS) یکی دیگر از فیلامنت های پرمصرف و معروف پرینت سه بعدی است. با توجه به خواص مواد، ABS نسبتا از PLA برتر است اما پرینت آن مشکل است و بدون بستر چاپ گرم شونده و چسب نمی توان ABS را پرینت کرد.

ABS معمولا در قالب گیری تزریقی کاربرد دارد و در طیف گسترده ای کالا های خانگی و صنعتی و... استفاده می شود.

ABS به عنوان یک ماده پرمصرف پرینت سه بعدی مزایا و معایبی دارد که برخی از آن ها را در زیر فهرست کردیم.

مزایا:

• ABS ارزان و در دسترس است.
• استحکام و مقاومت در برابر ضربه بالایی دارد.
• از پایداری بسیار بالایی برخوردار است و برای کاربردهای طولانی مدت مناسب است.
• در برابر گرما بسیار مقاوم است.

معایب:

• ABS سمی است و هنگام پرینت بخار های سمی تولید می کند که در صورت تنفس سرطان زا هستند. (بخارهای سمی ABSاگر دمای نازل نرمال باشد بسیار بسیار کم ایجاد می شوند)
• در هنگام پرینت بعضی قسمت های قطعه به بالا تاب می خورند که باعث جدا شدن قطعه از صفحه چاپ و خراب شدن قطعه پرینت سه بعدی می شود ( Warping ) .
• برای پرینت به بستر چاپ گرم شونده و محفظه نیاز دارد.
• قطعات تمایل به انقباض دارند که باعث عدم دقت در ابعاد می شود ( Shrinkage ) .
• برای پرینت ABS به نازل با دمای بالا نیاز است

در کل محصولاتی که از ABS ساخته می شوند دارای ظرفیت تحمل دمای بالایی هستند و از دوام بالا برخوردار می باشند ولی در هنگام پرینت سه بعدی این فیلامنت لازم است از تاب خوردن قطعات و نچسبیدن لایه اول به بستر چاپ جلوگیری کنید تا پرینت با کیفیت و موفقیت آمیز داشته باشید.

ABS سخت است. در برابر تنش و دما مقاومت بالایی دارد. تمام این ویژگی ها ABS را به ماده ای مناسب برای ساخت قطعات صنعتی تبدیل کرده است اما در مواردی که قطعات در معرض ضربه های مداوم یا دمای زیاد هستند ABS گزینه ی مناسب تری است. به عنوان مثال می‌توان قاب‌های تلفن، اسباب‌بازی‌های پرکاربرد، دسته ابزار، قطعات تزئینی خودرو و محفظه‌های الکتریکی و... را نام برد.

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 PEEK

PEEk ( polyetheretherketone ) یکی از پرمصرف ترین ترموپلاستیک ها در صنعت است. این فیلامنتقطعات را سبک تر و محکم تر از فولا ضد زنگ و آلومینیوم، با مقاومت حرارتی، شیمیایی و سایشی بسیار بالا می سازد.پلیمرهای PEEK توسط پلیمریزاسیون مرحله ای بوسیله دی آلیکیه کردن نمک های بیسفنولات به دست می آیند.

PEEK برای تولید ایمپلنت های پزشکی و قطعات هوافضا به دلیل بالا بودن نسبت استحکام به وزن، مناسب است؛ از این رو این ماده ارزشمند است. همچنین به دلیل عایق الکتریکی بودن این ماده برای طراحی قطعات الکترونیکی ایده آل است. و همچنین برای قطعاتی که لازم است برای مدت طولانی در معرض فشار و سایش باشند مانند صنعت نفت و گاز کاربرد دارد.

با ترکیب کردن کیفیت این پلاستیک و تکنولوژی پرینت سه بعدی، قادر به تولید قطعات در هر شکلی با پیچیدگی های زیاد خواهیم بود که توانایی مقاومت در سخت ترین شرایط را دارد. که به سبب آن، استفاده از قطعات تولید شده از PEEK در فضاپیماها، به جای قطعات فلزی رواج پیدا کرده است. همین طور استفاده از آن در ایمپلنت های ارتوپدی و حتی قطعات موتور با کارایی بالا در مسابقات اتومبیل رانی.

در این حال که تقاضا برای پرینتر سه بعدی که بتواند با این مواد کار کند در حال رشد است، تولیدکنندگان مجبور به ساخت پرینتر های ارزان تر، بزرگتر و با کاربری آسان برای مشاغلی که مایل هستند تولید و نمونه سازی را خودشان انجام دهند، شده اند. اگرچه PEEk هنوز هم از گران ترین هاست ( اما ارزان تر از از بسیاری از فلز ها ) و کار با آن راحت نیست اما بیشتر از قبل در دسترس است.

شاید قرقره فیلامنتPEEK مانند سایر فیلامنت ها باشد، اما شما با قرار دادن آن در یک پرینتر سه بعدی متوجه می شوید که به چیزی بیشتری نیاز دارد، مخصوصا گرمای بیشتر.

برای بیرون راندن این فیلامنت به یک نازل فوق حرارتی ( بیشتر از 300 درجه سلسیوس ) نیاز است و همچنین لازم است به وسیله یک بستر حرارتی و یک محفظه حرارتی گرم نگه داشته شود. برای موفقیت آمیز بودن پرینت باید یک دمای ثابت و قابل کنترل داشته باشیم زیرا سرعت سرد شدن در قطعه نهایی تفاوت ایجاد می کند، ارتفاع هر لایه و سرعت پرینت نیز از عوامل مهم و تاثیر گذار است. خوشبختانه پرینتر های جدیدتر و بهتر این شرایط را به صورت خودکار اعمال می کنند تا بدون نگرانی قطعات چاپ شوند.

اگرچه اغلب فیلامنت های peek در پرینتر سه بعدی FDMمورد استفاده قرار می گیرند اما اخیرا می توان به صورت پودر در پرینتر سه بعدی SLSنیز به کار برده شوند.

در زیر برخی از برترین ویژگی های PEEK اشاره شده:

• مقاومت بالا در برابر دما و همچنین سیال ها و گازهای خورنده و فشار بالا
• بسیار سبک وزن نسبت به فولاد ضد زنگ و آلومینیوم 
• خواص عایق بندی بالا
• پایداری ابعادی
• مقاوم در برابر فرسایش
• اشتعال پذیری کم و انتشار کمتر دود در هنگام آتش سوزی
• سازگار با محیط زیست

برخی از این خواص را می توان با ترکیب کردن PEEK با مواد کامپوزیتی مثل فیبر، شیشه، گرافیت و تقویت کننده های کربنی افزایش داد.

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

PLA یک نوع ترموپلاستیک است که از نشاسته گیاهی تخمیر شده مانند: ذرت، کاسوا، نیشکر یا تفاله چغندر قند ساخته می شود. شکر موجود در این مواد تجدید پذیر، تخمیر شده و به اسید لاکتیک و سپس به پلی لاکتیک اسید ( polylactic acid ) یا PLA تبدیل می شود.

PLA یکی از رایج ترین فیلامنت های پرینت سه بعدی است که مزایای بسیاری دارد اما باید بدانید که این ماده معایبی نیز دارد. در ادامه برخی از این معایب و مزایا را فهرست کرده ایم.

مزایا:

سهولت در پرینت: پرینت سه بعدی PLA بسیار آسان است؛ تقریبا تمام پرینتر های سه بعدی قابلیت پرینت این فیلامنت را دارند. این فیلامنت برای پرینت به بستر چاپ گرم شونده نیاز ندارد. PLA نسبتا دمای کمتری در مقایسه با سایر فیلامنت ها نیاز دارد و همچنین تا حدودی سریع پرینت می شود ( حدود 60 میلیمتر بر ثانیه ) و به محفظه نیز نیاز ندارد.

ارزان است: PLA در مقایسه با سایر فیلامنت های خاص مانند نایلون و پلی کربنات بسیار ارزان است.

تنوع گسترده : PLA انواع مختلفی دارد و در انواع رنگ ها در بازار موجود است علاوه بر این ترکیبات ویژه از فیلامنت PLA، مانند فیلامنت PLA فیبر کربنی، فیلامنت PLA براق و حتی فیلامنت معطر وجود دارد.

زیست تخریب پذیر و سازگار با محیط زیست: از آن جایی که PLA از نشاسته گیاهی تولید می شود بر خلاف سایر فیلامنت ها (مانند ABS ) که از نفت خام ساخته می شوند با محیط زیست سازگار است.

غیر سمی: PLA زمانی غیر سمی است که بتوان آن را به دور از آلودگی نگه داشت و کاربرد های آن را در صنایع غذایی و دارویی گسترش داد.

بدون دود: خروج دود هنگام ذوب شدن ترموپلاستیک ها اجتناب ناپذیر است، بخصوص از مواد سمی مانند ABS که در صورت تنفس می توانند سرطان زا باشد. در حالی که بخار برخواسته از PLA بدون بو و کم خطر است.

معایب:

شکننده و ضعیف: بارزترین نقطه ضعف PLA پایین بودن مقاومت خمشی آن است. قطعات پرینت سه بعدی  PLA بسیار ضعیف تر از قطعات تزریق پلاستیک و حتی قطعات پرینت سه بعدی سایر مواد مثل PETG و ABS هستند. قطعات PLA معمولا خم نمی شوند و بعد از اعمال نیروی کافی می شکنند و این به معنای شکنندگی این ماده است.

مقاومت گرمایی و شیمایی پایین: PLA علاوه بر این که استحکام پایینی دارد مقاومت گرمایی و دمای انتقال شیشه نیز پایین است. بنابرین قطعات PLA سریع تغییر شکل می دهند و برای استفاده در فضای باز مناسب نیستند. علاوه بر این برخی مواد شیمایی باعث آزاد شدن مواد خام PLA که اسید لاکتیک نام دارد می شود و این بسیار مضر است.

تجزیه آهسته: اگرچه PLA زیست تخریب پذیر است اما مدت زیادی طول می کشد تا تجزیه شود (همان طور که از پلاستیک انتظار می رود) در شرایط ایده آل PLA سه ماه طول می کشد تا تجزیه شود که در مقایسه با سایر مواد تجزیه پذیر زیاد است.

موارد استفاده از PLA

بسته بندی غذایی: PLA کاملا طبیعی، و از نظر تئوری ایمن برای مواد غذایی است که آن را به پلاستیکی ایده آل برای بسته بندی مواد غذایی تبدیل کرده است زیرا مواد غذایی را آلوده نمی کند.

دارو سازی: و بازهم غیر سمی بودن ترکیبات PLA، آن را تبدیل به انتخاب مفید و مناسب برای صنعت داروسازی کرده است. برای مثال اجزای PLA در دستگاه تثبیت استخوان مانند پیچ ها و صفحات به کار برده می شود.

نمونه سازی: نمونه سازی با PLA معمولا توسط پرینتر سه بعدی انجام می گیرد و این برای افراد و کسب و کار ها، روشی عالی برای ساختن ایده خود است. زیرا که بسیار ارزان و پرینت آن آسان است و می تواند با هر پرینتر سه بعدی FDM چاپ شود.

کاربرد های ساختاری: با وجود شکنندگی و دوام کم، PLA معمولا در ساختمان ها از الیاف فرش گرفته تا فوم های عایق استفاده می شود. همچنین می تواند برای ابزاری که تحت فشار فیزیکی قرار نمی گیرند استفاده شود.

پرینتر سه بعدی : پرینتر سه بعدی FDM رایج ترین راه برای تولید قطعات PLA است. این مواد به آسانی پرینت می شوند و به دمای بالایی یا اکسترودر direct drive نیاز ندارند.

قالب سازی تزریقی: قالب سازی رایج ترین روش ساخت قطعات پلاستیکی است و بیشتر قطعات پلاستیکی روزمره اینگونه ساخته می شوند. قالب سازی تزریقی معمولاً با پلاستیک ABS برای ساخت قطعاتی مانند، لگو یا قطعات داخلی خودرو (مانند داشبورد) استفاده می‌شود، این روش می‌تواند با PLA نیز کار کند. با این حال، PLA به دلیل نرخ تبلور پایین آن معمولاً برای قالب سازی تزریقی استفاده نمی شود.

خواص PLA

اگرچه تا کنون به بعضی از خواص PLA مثل شکنندگی آن اشاره کردیم اما PLA خواص با ارزش دیگری نیز دارد که در ادامه به آن ها اشاره می کنیم.

استحکام: PLA پلاستیکی نیست که به استحکامش شناخته شود (که می تواند نایلون و PC )، اما استحکام قطعات PLA بیشتر به نحوه ساخت آن بستگی دارد تا خود ماده. برای مثال، استفاده از ساختار درونی (infill) با چگالی بالا و لایه های مرتفع موجب تولید قطعه پرینت سه بعدی مستحکم می شود.

انعطاف: PLA یک پلاستیک سخت است. این به معنای داشتن استحکام خمشی پایین در مقایسه با سایر پلاستیک ها، بخصوص منعطف ترین آن ها TPU است. علاوه بر این، همان طور که قبلا اشاره کردیم PLA هنگام اعمال نیرو، خم نمی شود. معمولا می شکند یا ترک می خورد.

مقاومت دمایی: PLA برای پرینت نیاز به بستر چاپ گرم شونده ندارد بنابراین می توان از آن در پرینت های ارزان قیمت استفاده کرد. این به دلیل دمای انتقال شیشه پایین PLA است. دمای پایین انتقال شیشه به معنای دفرمه شدن سریع قطعات PLA در مقابل گرما است. به همین دلیل نباید از این قطعات در فضای باز یا در تماس مستقیم نور خورشید استفاده کرد.

مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش (UV resistance): PLA برخلاف ABS که مقاومت فوق العاده ای در برابر اشعه UV دارد، درصورت قرار گرفتن در مقابل اشعه UV دفرمه می شود.

مقاومت شیمایی: PLA در در حلال هایی مثل استون یا ایزوپروپیل الکل (isopropyl alcohol) حل نمی شود. در کل PLA مقاومت شیمایی بالایی دارد و از نظر شیمایی ماده ای پایدار است. با این حال، همچنان می‌توانید از حلال‌های قوی‌تر مانند دی کلرومتان و مخلوط‌هایی مانند XTC3D برای حل کردن یا صاف کردن لایه‌های قطعات PLA استفاده کنید.

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

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 PMMA

Polymethylmethacrylate ( PMMA ) ترموپلاستیکی است که به عنوان ماده اصلی ورقه های اکرلیک شناخته می شود به همین دلیل به آن فیلامنت اکرلیک نیز می گویند. فیلامنت PMMA کمتر به عنوان متریال پرینت سه بعدی شناخته می شود، سمی است و تمایل به تاب برداشتن دارد. با این حال مزایای خود را دارد. به عنوان مثال فیلامنت PMMA مستحکم، پایدار و ضد ضربه است.

فیلامنت PMMA معمولا شفاف است که موجب می شود برای پرینت قطعات نیمه شفافی که نور باید از آن ها عبور کند عالی باشد. می توانید از این فیلامنت برای پرینت قطعاتی مثل آباژورها، لیتوفان و دیگر قطعاتی که نیمه شفاف و شفاف هستند استفاده کنید.

به طور کلی، PMMA پایدار، مستحکم، ضد ضربه و ضد اشعه UV است که باعث می شود قطعات پرینت سه بعدی این فیلامنت در گذر زمان زرد نشوند. مانند ABS، خطوط لایه در قطعات پرینت سه بعدی PMMA نیز می توانند با حلالی مانند استون صاف شوند. همچنین قطعات PMMA نیز مانند ABS تمایل زیادی به تاب برداشتن دارند به همین دلیل استفاده از بستر چاپ گرم شونده و محفظه برای پرینتر هنگام کار با این فیلامنت به شدت پیشنهاد می شود.

لازم به ذکر است که این فیلامنت برای مواد غذایی ایمن نیست حتی در خالص ترین فرم خود. بنابراین از این فیلامنت هرگز برای پرینت قطعاتی که با مواد غذایی و نوشیدنی در ارتباط هستند استفاده نکنید.

این نوع از فیلامنت معمولا در رنگ های شفاف موجود می باشد زیرا که ماده اولیه آن به طور طبیعی PMMA را شفاف می کند اما ممکن است برند های مختلف در رنگ های متفاوت نیز این فیلامنت را تولید کنند.

فیلامنت PMMA برای پرینت سه بعدی معمولا به دمای نازل حدود 240 °C و دمای بد حدود 110 °C  نیاز دارد. همچنین استفاده از چسب که باعث چسبیدن قطعات روی بستر چاپ شود پیشنهاد می شود در این صورت کیفیت قطعات پرینت سه بعدی نیز افزایش می یابد. به طور خلاصه:

دمای نازل :240 °C

دمای بد چاپ :110 °C

سطح بستر چاپ : نیاز به چسب دارد

محفظه برای پرینتر : پیشنهاد می شود