محبوبترین متریال فیلامنتهای مصرفی چاپگر سه بعدی خانگی را بشناسید!

در این مطلب، مواد دستگاههای FDM 3D Printer که متریال رشته ای (Filamentا مصرف می کنند، بررسی خواهیم کرد. خب شاید بپرسید این فیلامنت دقیقا چیست و چه شکلی دارد؟! متریال فیلامنت رولی حاوی رشته ای طویل با قطر 1.75 تا 3 میلیمتر از انواع ترموپلاستیکهاست و وزنی 1 تا 5 کیلویی دارد. برای درک بهتر میتوانید همان رول سیم برقی که مغازه الکتریکی محلتان میفروشند را تصور کنید ولی بجایش رشته ترموپلاستیک آنقدر در این رول پیچیده شده است تا به وزن مناسب برسد.

طبق استاندارد جهانی، قطر رشته فیلامنت یکی از اندازه های 1.75 یا 2.85 میلی متر (یا 3 میل) است و بستگی به پک نازل اکستروژن دستگاه چاپگر سه بعدی دارد. مثلا دستگاهی با اکسترودر 1.75 میلی متری فقط این اندازه رشته را بعنوان ماده تزریق میکند. هم اکنون، نوع 1.75 میلیمتر مرسوم ترین اندازه در جهان است.

متداول ترین رشته های فیلامنت برای پرینترهای سه بعدی رومیزی عبارتند از PLA، PETG و ABS – این سه کلمه مخفف ترکیب شیمیایی این متریالها هستند:

· Polylactic Acid: PLA filament : پلی لاکتیک اسید (پی اِل اِی)

· Acrylonitrile Butadiene Styrene: ABS filament : اکریلونیتریل بوتادین استایرن (اِی بی اِس)

· Polyethylene Terephthalate Glycol: PETG filament : پلی اتیلن ترفتالات گلیکول (پِت جی)

محبوبترین ماده برای پرینت سه بعدی فیلامنت PLA میباشد: زیرا شرایط استفاده آسانی دارد، پایه گیاهی بوده و تا حدی تجزیه پذیر است (کمتر سبب تخریب محیط زیست میشود)، بوی نامناسبی ندارد و ذرات مضر کمی دارد. نقطه ضعف فیلامنت PLA مقاومت کم در برابر حرارت یا فشار است.

فیلامنت ABS در مقاومت مکانیکی حرف اول را می زند، اگرچه معایبی هم دارد؛ مثلا انتشار بوی نامطبوع و ریز ذرات سمی حین چاپ، مستعد شدید ترک خوردن قطعه حین ساخت، ترکیب نفتی و آسیب به محیط زیست (البته بعنوان ماده بازیافت پلاستیک میتوان این ضایعات را فروخت).

فیلامنت PETG مقاومت دمایی خوبی را ارائه می‌کند و همان مقاومت ABS را هم داراست و بوی نامطبوع کمتری هم دارد. تنها مشکل متریال پِت جی، مشکل چکه کردن ماده حین ذوب از سرنازل چاپگر است که سبب ایجاد لکه یا کرک روی سطح قطعه میشود، که با کسب تجربه بیشتر در فرآیند چاپ سه بعدی میتوان این خطا را برطرف نمود.

با تمام آنچه گفته شد، تجربه هر یک از این مواد فوق ممکن است برای هر کاربر با توجه به هدفش، نوع دستگاه و بویژه با در نظر گرفتن کیفیت و اعتبار سازنده فیلامنت متفاوت باشد و همچنین مهارت اپراتور دستگاه نقشی کلیدی در این امر دارد.

از مزیتهای بزرگ پرینت3بعدی، تنوع مواد در بازار است. مثلا مواد جالبی مانند نما فلزی، پلاستیک های فیبر کربنی، مواد درخشان در تاریکی، تغییر رنگ با دمای محیط و ترموپلاستیکهای منعطف وجود دارد.

محبوبترین متریال فیلامنتهای مصرفی چاپگر سه بعدی خانگی را بشناسید!

از کجا فیلامنت بخریم؟

در بازار ایران انواع رول فیلامنت با ترکیب شیمیایی PLA، ABS، PETG و غیره وجود دارد. قیمت گذاری چگونه انجام میشود؟ در ابتدای مطلب گفتیم که هر رول بین 1 تا 5 کیلوگرم وزن دارند، یادتان هست؟ خب قیمت خرید فیلامنت بر اساس وزن رول (عمدتا یک کیلویی)، ترکیب شیمیایی و اعتبار برند سازنده تعیین میشود.

| فروشگاه فیلامنت توسعه گران بعد سوم: https://www.3dpe.ir/shop/pla-filament | باید بدانید که تمامی فیلامنتهای بازار ایران از کشور چین وارد میشوند که از انواع درجه 1 تا ارزان درجه 3 وجود دارند و چون کیفیت فیلامنت عامل مهمی در کیفیت ساخت قطعه است؛ از خرید مواد بی کیفیت خودداری کنید. برخی فروشندگان، فیلامنت ABS ساخت ایران نیز ارائه کرده اند که البته کیفیت چندان خوبی ندارد.

· مقایسه کیفیت چاپ متریال فیلامنت با دیگر مواد پرینت3بعدی:

این بحث، یک موضوع چالشی است؛ زیرا کاربران با تجربه، کیفیت چاپ را عامل متغیری در چاپ سه بعدی FDM (که رشته پلاستیک را برای ساخت قطعات مصرف می کند) می دانند. تکنولوژیهای پیشرفته تر 3D Printing که بر اساس عمل آوری پودر پلیمر و تابش لیزر عمل می نمایند، مسلما روند دقیقتری دارند اما گرانتر، سایز ساخت محدود و عمومیت کمتری یافته اند. دیدگاه های مختلفی در اینجا وجود دارد که باید مورد توجه قرار گیرد:

طرفداران چاپگر سه بعدی متریال فیلامنت

1. مسلما کیفیت چاپ فقط به ظاهر نیست. عملکرد مکانیکی نیز در اینجا مهم است و FDM ارزش زیادی برای تولید قطعات عملکردی نسبتا قوی و بادوام دارد؛ به خصوص در مقایسه پرینت با متریال گرانقیمت و شکننده رزین یا پودر پلیمرها.

2. پرینت سه بعدی FDM تقریبا همه کاره است زیرا کیفیت چاپ را می توان به نفع سرعت و حتی استحکام قربانی کرد و آنرا به ابزاری برای تولید قطعات زیبایی شناختی دلپذیر یا قطعات کاربردی تر و سخت تر تبدیل می کند (با پرداخت کاری و مقاوم کاری اضافی پس از چاپ میشود سطح قطعه را ماشینکاری کرد).

3. با توجه به اینکه تنظیم مناسب کالیبراسیون دستگاه و تنظیمات نرم افزاری اصولی، پرینترهای سه بعدی FDM می توانند به سطحی از کیفیت چاپ دست یابند که با توجه به هزینه دستگاه و متریال فیلامنت، حتی در مقایسه با SLS و برخی پرینترهای سه بعدی رزینی، بسیار ارزانتر باشد.

4. انعطاف پذیری و در دسترس بودن مواد مختلف FDM نیز در اینجا نقش مهمی ایفا می کند؛ یک چاپگر سه بعدی FDM تنها با تغییر نوع فیلامنت می تواند قطعاتی با ویژگی ها و ظاهر کاملاً متفاوت تولید کند.

مخالفان چاپگر سه بعدی متریال فیلامنت

1. وقتی زیبایی و دقت بسیار بالای چاپ (سطح بسیار صیقلی قطعه مثلا برای ریخته گری یا ابزار دقیق) یا کیفیت پرداخت سطح مورد نیاز باشد، FDM می تواند مشکل ساز شود. از آنجایی که مواد در لایه‌هایی با ضخامت از پیش تعریف‌شده خاصی اکسترود می‌شوند، چاپ‌ دقیق مشکل بدست می‌آید و اغلب برای به ساخت قطعه حرفه‌ای، عملیات پس از پردازش زیادی نیاز دارید.

2. مسلما حرکت مکانیکی نازل چاپگر FDM که باید ماده پلاستیک را ذوب و روی هم در بخشهای مختلف قرار دهد، دقت کمتر و خطای بیشتری در مقایسه با تابش دقیق نور لیزر روی ماده رزین یا پودر پلیمر دارد.

3. گاهی اوقات چاپ قطعات بسیار کوچک با FDM غیرممکن است. از آنجاییکه اندازه استاندارد نازل 0.4 میلی متر است، هر جزئیات ریزتر نیاز به جایگزینی نازل دارد (تا 0.2 میلی متر) و حتی در این صورت، نمی تواند دقت و شفافیت پرینت ماده رزین و چاپ SLS (پودر پلیمری) گرانقیمت را ارائه دهد.

4. یکی دیگر از نقاط ضعف چاپ با فیلامنت آنست که یک نقطه ضعف ذاتی در چاپ ایجاد می کند؛ یعنی لایه ها با محدودیت خاصی بهم متصل می شوند (اتصال لایه در همه تکنیکهای پرینت3بعدی الزامیست ولی این شرایط برای FDM چالشی تر است)، زیرا استحکام اتصال بین لایه های ذوب پلاستیک کمتر و کم دقت تر می باشد (مخصوصا در هندسه سطوح شیب دار، آویزان و کج).

محبوبترین متریال فیلامنتهای مصرفی چاپگر سه بعدی خانگی را بشناسید!

خب، نباید ناامید شوید، این معایب زمانی مشکل ساز میشوند که هدفتان، قطعه سازی پیشرفته و بسیار دقیق صنعتی است. اگر کاربری خانگی یا تولیدکننده مرسوم کارگاهی هستید، همان چاپ سه بعدی با متریال فیلامنت برای شما کاملا سودمند و مناسب خواهد بود. ارزان بودن و دردسترس بودن چاپگرهای سه بعدی FDM و تنوع ماده مصرفی فیلامنت، موجب شده یک کاربر آماتور خانگی به یک سازنده خلاق تبدیل شود.

امیدواریم از خواندن این مطلب لذت برده باشید. لطفا برای ما کامنت بگذارید.

Source:

https://all3dp.com/3d-printing-news/

https://www.3dpe.ir/academy/

این مطلب تبلیغاتی است و محتوای آن توسط سفارش دهنده تهیه شده است