متداولترین فیلامنت های پرینتر سه بعدی

ماده مصرفی پرینترهای سه بعدی چیست؟(متداولترین فیلامنت های پرینتر سه بعدی)

فیلامنت همان جزو قطعات پرینترهای سه بعدی است که انواع مختلفی دارد.فیلامنتها در رنگها و اندازه های مختلفی در بازار موجود هستند.pla پرکاربردترین نوع فیلامنت است و رنگ سفید آن بیشتر استفاده می شود.

فیلامنت ها معمولا از سی الی چهل درصد ترموپلاستیک و شصت الی هفتاد درصد موادی که می خواهد شکل نهایی قطعه پرینت شده را به خود بگیرد، تشکیل شده است.در این مقاله از برنا پرینتر 3 بعدی به انواع پرکاربرد فیلامنت در بازار خواهیم پرداخت.

فیلامنت های پرکاربرد(متداولترین فیلامنت های پرینتر سه بعدی)

 فیلامنت PLA(متداولترین فیلامنت های پرینتر سه بعدی)

يکی از پرکاربردترين نوع فيلامنتها و ماده ای ترموپلاستيک و دوستدار محيط زيست می باشد.ترکیبات اولیه این مواد، مواد طبيعی مانند نشاسته، ذرت و نيشکر است. در هنگام پرينت با استفاده از مواد PLA می بايست از يک فن جهت سريع خنک کردن مواد تزريق شده بلافاصله بعد از تزريق استفاده شود تا مانع از ذوب شدن لايه های پائين پرينت شده گردد.اين مواد حتی می توانند در پرينترهاي بدون گرم کن صفحه ساخت نيز مورد استفاده قرار بگيرند.

فیلامنت ABS(متداولترین فیلامنت های پرینتر سه بعدی)

مواد ABS يکي از پر کاربردترین مواد در صنايع مي باشد که بیشتر جهت اکسترود و تزريق مواد مورد استفاده قرار مي گيرد و محصولات فراواني مانند اسباب بازي ها و ظروف پلاستيکي بهداشتي و غيره با اين مواد توليد مي شود.

مشخصات اين ماده براي اکثر کاربران شناخته شده مي باشد. لازم به ذکر است که کيفيت فیلامنت ABS در هنگام توليد به راحتي قابل کنترل مي باشد.دماي ذوب فیلامنت ABS در مقايسه با فیلامنت PLA بالاتر است ولي بهترين چسبندگي بين لايه ای ABS در دماي 220 الي 260 درجه سلسيوس ايجاد مي شود.لذا توصيه مي شود از دماي تزریق در محدوده 220 الي 260 درجه سلسيوس جهت پرينت فیلامنت ABS استفاده شود.

تزریق اين نوع فیلامنت در صورت انتخاب مناسب دمای تزریق، راحت تر از فیلامنت PLA مي باشد که دلیل آن پائین بودن ضریب اصطکاک مواد ABS با نازل اکسترودر است.چسبندگي فیلامنت ABS به صفحه ساخت و یا صفحه پرینت بسيار کم بوده و مدل به راحتی از صفحه ساخت جدا می گردد.

لذا حتماً مي بايست از صفحات مخصوص مانند صفحه Orifice و یا چسب­هاي مخصوص پرینت سه بعدی مانند چسب کپتون و يا لايه نازکي از چسب ABS جهت افزایش چسبندگي لایه اول به صفحه ساخت استفاده نمود.مواد ABS به محض خنک شدن شروع به منقبض شدن مي نمايد بنابراين فقط در پرينترهاي سه بعدی با گرم کن صفحه ساخت مي توان از فیلامنت ABS استفاده نمود. جهت پرینت این نوع فیلامنت شرایط خاصی را باید رعایت نمود.

به عنوان مثال، در صورت مجهز بودن پرینتر سه بعدی به فن خنک کننده، حتماً می بایست فن خنک کننده در حین پرینت خاموش باشد تا لايه هاي پرینت شده سرد نشوند.در هنگام پرینت با مواد ABS  بو و دود بسيار ملايم ایجاد می شود که مي تواند بر سلامتي تاثير بگذارد لذا توصیه می شود از این مواد در محیطهای کاملاً بسته استفاده نشود و پرينتر سه بعدی در محلي با سيستم تهويه مناسب استفاده گردد.

فیلامنت Wood(متداولترین فیلامنت های پرینتر سه بعدی)

اين مواد از مواد اوليه چوب (پودر چوب) به همراه مواد پليمري ديگر جهت استفاده در پرينترهاي سه بعدي توليد و به بازار عرضه شده اند.مشخصات اين نوع فیلامنت دقیقاً مشابه مشخصات پلیمر به کار رفته در تولید آن می باشد.دمای پرینت این نوع فیلامنتها با توجه به نوع پلیمر به کار رفته در آن  متغیر بوده و در محدوده 180 الي 250 درجه سلسيوس مي باشد.

هر چقدر دمای پرینت بیشتر باشد رنگ مدل سه بعدی شده تیره تر خواهد بود.کار کردن با اين مواد زخیلی آسان نیست و حتماً بايد این نوع مواد را از مراکز معتبر تهيه نمود.چرا که کيفيت پائین فيلامنت می تواند باعث شکستگی فیلامنت در مسیر تزریق، گرفتگي و يا سوختن نازل مي شود.

سطح قطعه پرينت شده با استفاده از اين مواد مشابه چوب MDF سطحي زبر خواهد بود و جهت صاف تر نمودن سطح کار مي بايست تنظيمات ريزش مواد را کمي تغيير داد.اين مواد بعد از پرينت شبيه به چوب خواهند بود و همچنين بويي همانند بوي چوب دارند و مي­توان همانند چوب با آنها کار کرد.این نوع مواد مانند چوب قابليت پرداخت، سنباده کاري و رنگ کاري دارند.قابليت چسبندگي اين مواد به صفحه ساخت خوب است و همچنين احتمال ترک بين لايه اي در اين مواد خيلي کم مي باشد.

فیلامنت Metal(متداولترین فیلامنت های پرینتر سه بعدی)

اين مواد از مواد اوليه فلز (پودر فلز) به همراه مواد پليمري ديگر جهت استفاده در پرينترهاي سه بعدي توليد و به بازار عرضه شده اند.مشخصات اين نوع فیلامنت دقیقاً مشابه مشخصات پلیمر به کار رفته در تولید آن می باشد.

دمای پرینت این نوع فیلامنتها با توجه به نوع پلیمر به کار رفته در آن متغیر بوده و در محدوده 180 الي 250 درجه سلسيوس مي باشد.کارکردن با اين مواد زياد خیلی آسان نیست و حتماً بايد این نوع مواد را از مراکز معتبر تهيه نمود، چرا که کيفيت پائین فيلامنت می تواند باعث شکستگی فیلامنت در مسیر تزریق، گرفتگي و يا سوختن نازل شود.

سطح قطعه پرينت شده با استفاده از اين مواد مشابه فلز خواهد بود.جهت صاف تر نمودن سطح کار مي بايست تنظيمات ريزش مواد را کمي تغيير داد.این نوع مواد همانند سایر فیلامنتها قابليت پرداخت، سنباده کاري و رنگ کاري دارند.قابليت چسبندگي اين مواد به صفحه ساخت خوب است و همچنين احتمال ترک بين لايه اي در اين مواد خيلي کم مي باشد.

فیلامنت PVA(متداولترین فیلامنت های پرینتر سه بعدی)

فیلامنت PVA فیلامنتی با قابلیت حل شدن در آب است و بيشتر جهت ساپورت گذاري در پرینترهای سه بعدی دو نازل و یا بالاتر مورد استفاده قرار مي گيرد ولی از آن می توان در پرینترهای تک نازل نیز جهت پرینت قطعاتی که می بایست در آب حل شوند نیز استفاده نمود.دماي ذوب و تزریق اين مواد در حدود 180-220 درجه سلسيوس مي باشد.

از آنجا که اين مواد در آب حل مي شوند لذا مي بايست در محيطي مورد استفاده قرار گيرند که رطوبت کمي داشته باشد، در غير اينصورت به مرور زمان از بين خواهند رفت.توصیه می شود این نوع فیلامنتها در بسته بندی های خاص نگهداری شوند تا رطوبت هوا در آن نفوذ ننماید.

فیلامنت Flexible(متداولترین فیلامنت های پرینتر سه بعدی)

اين نوع فیلامنت، به فیلامنت لاستیک نيز معروف است و قابليت خم شوندگی و انعطاف پذیری بالایی دارد و خواص آن بسیار شبيه به لاستيک است. انواع متفاوتي از اين مواد با سختي هاي متفاوت تولید می شوند.

هر چقدر انعطاف پذیری آنها کمتر باشد استفاده از آنها در پرینتر سه بعدی راحت تر خواهد بود.توجه داشته باشيد که پرينترهاي سه بعدی که سيستم اکسترودر آنها از نوع مستقيم است قابلیت پرینت این نوع فیلامنتها را دارند.

در هنگام تهیه این نوع فیلامنت، حتماً شرایط پرینت را از فروشنده بخواهید.همانطور که گفته شد انواع متفاوتي از فیلامنتهای Flexible در بازار موجود مي باشند که معروفترین آنها عبارتند از:

مواد TPE: اين مواد، مواد ترموپلاستيک الاستومر مي باشند و برخي موارد به آنها لاستيک ترموپلاستيک نيز گفته مي شود که موادي بسيار انعطاف پذير مي باشند.مي توان گفت که همه پرينترها قابليت پرينت اين مواد را ندارند و کارکردن با اين مواد بخاطر نرمي آنها سخت مي باشد.استفاده از این مواد در اکثر موارد باعث گرفتگي نازل و ذوب شدن نازل مي شوند.

مواد Flexible PLA: همانطور که از نام اين مواد مشخص است اين مواد، مواد PLA نرم مي باشند و مي توان گفت که اين مواد از مواد TPE سخت تر مي باشند ولي همچنان قابليت انعطاف پذيري خوبي دارند.

مواد TPU: اين مواد مشخصات خيلي خوب و مفيدي از قبيل الاستيسيتي، شفافيت، مقاومت در برابر روغن و گريس و خوردگي دارند.

فیلامنت Conductive(متداولترین فیلامنت های پرینتر سه بعدی)

این فیلامنت از مواد اولیه ای.بی.اس به همراه مواد رسانا تشکیل شده است و قابلیت انتقال الکتریسیته دارد.نحوه کارکرد با این مواد مشابه مواد ای.بی.اس است. از این مواد میتوان جهت پرینت مدارهای الکتریکی و قطعات رسانا استفاده نمود.

فیلامنت HIPS(متداولترین فیلامنت های پرینتر سه بعدی)

يکي ديگر از فیلامنتهای حل شونده و مناسب براي ساپورت گذاري مواد HIPS مي باشد.اين مواد ترکيبي مشابه مواد استايرين (Styrene) دارد که در بسته بندي مواد مورد استفاده قرار مي گيرد.مشخصات مواد HIPS مشابه مواد ABS مي باشد با اين تفاوت که اين مواد در حلال ليمونن (limonene) که حلالي طبيعي (عصاره پوست مرکبات) مي باشد حل مي شوند.

همانند مواد PVAT، فیلامنت HIPS تنها جهت ساپورت گذاري به همراه مواد ترموپلاستيک ديگر از قبيل ABS مورد استفاده قرار مي گيرند.این نوع فیلامنت بیشتر در پرینترهای سه بعدی دو نازل مورد استفاده قرار می گیرد.

فیلامنت Nylon(متداولترین فیلامنت های پرینتر سه بعدی)

فيلامنت نايلون يکي ديگر از فیلامنتهایی است که در چاپگرهای سه بعدي مورد استفاده قرار مي گيرد و معمولاً در پرینت سه بعدی قطعاتی که نیازمند انعطاف پذیری و قدرت چسبندگي بين لايه اي زيادي هستند مورد استفاده قرار می گیرد.دماي پرينت مورد نياز براي نايلون در حدود 240 تا 270 درجه سلسيوس مي باشد.مي­توان گفت که در اين دما، اتصال قدرتمندي بين لايه ها ايجاد مي شود.بر عکس فیلامنتهای ABS و PLA، فیلامنت نايلون در مقابل حلال استون مقاوم هستند.

همچنين مواد پلي اميدها مي توانند شفاف و رنگارنگ باشند.با توجه به مقاوم بودن نايلون در مقابل حلال استون، مي توان از اين مواد جهت توليد ظروف نگهداري حلال استون استفاده نمود چرا که قدرت چسبندگي بين لايه­ اي فوق العاده در اين مواد وجود دارد.با استفاده از اين نوع فیلامنت مي­توان قطعات بسيار جالب و چند رنگ توليد نمود.

همچنين چون شکنندگي مواد نايلون کمتر از فیلامنتهای ABS و PLA است، لذا مي توان از اين مواد جهت پرينت نمودن قطعاتی مانند چرخ دنده ها استفاده نمود.يکي از ايرادهاي فیلامنت نايلون در حین پرینت، تمايل آنها به جدا شدن از صفحه ساخت مي باشد لذا مي بايست جهت افزایش چسبندگی لایه اول به صفحه ساخت از چسب هاي مخصوص استفاده نمود.

چنانچه پرينتر سه بعدی در محيطي با رطوبت بالا استفاده می شود،  مي بايست فيلامنت را قبل از استفاده در داخل محفظه ای گرم و خشک قرار داد تا رطوبت آن از بين برود.

فیلامنت PC(متداولترین فیلامنت های پرینتر سه بعدی)

مواد پلي کربنات مانند مواد لکسان (Lexan) از ديگر مواد ترموپلاستيک هستند که در پرينتر سه بعدی استفاده می شوند.با توجه با مقاومت کششي بالا و همچنين مقاومت ضربه اي بالا، مواد پلي کربنات در صنايع مختلف مورد استفاده قرار مي گيرد و از جمله کاربردهاي آن مي توان به استفاده از آن در ساخت سي دي ها و دي وي دي ها اشاره نمود.

استقامت و دوام اين نوع فیلامنتها در مقایسه با سایر فیلامنتها بالاتر است ولي اکسترود کردن آن نيازمند دمايي در حدود 260 درجه سلسيوس و يا بالاتر مي باشد.لذا از فیلامنت پلي کربنات تنها مي توان در پرينترهای سه بعدی که قابليت رسيدن به دمای 260 درجه سلسيوس و يا بالاتر را دارند، استفاده نمود.

هر چند که اين مواد داراي استقامت خوبي مي باشند ولي روش پرینت مدل سه بعدی تاثير بسيار زيادي در استقامت آن دارد، بنابراين نبايد انتظار داشته باشيد که کيفيت قطعات پرينت شده همانند قطعات صنعتي که به روش تزريق پلاستيک توليد شده اند، باشد.لازم به ذکر است که مواد پلي کربنات مي توانند در مقابل نور فرابنفش تغيير کيفيت دهند.

فیلامنت PETG(متداولترین فیلامنت های پرینتر سه بعدی)

فیلامنت PETG فیلامنتی شفاف، انعطاف پذير و بادوام و مقاوم در برابر مواد اسیدی و قلیایی است.مي توان گفت مواد خوبي جهت استفاده در پرينتر سه بعدي است، چون استحکام فیلامنت PETG مشابه فیلامنت ABS مي باشد در حاليکه همانند فیلامنت PLA به راحتی قابل پرینت است.

اين نوع فیلامنت را مي توان بدون خشک کردن و در دماي پائين پرينت نمود و قابليت چسبندگي بسيار بالايي به صفحه ساخت دارند.جهت استفاده از اين فیلامنت نيازي به گرم کردن صفحه ساخت نمي باشد.بر خلاف فیلامنت ABS که در هنگام پرينت توليد بو و دود مي نمايند اين مواد دودزا نبوده و بدون بو مي باشند و امکان پرينت در يک محيط بسته را نيز فراهم مي نمايند.

همچنين در فیلامنت ABS امکان بلند شدن و يا ترک برداشتن قطعه پرينت سه بعدی شده وجود دارد ولي در فیلامنت PETG اين مشکلات خيلي کمتر مشاهده شده است.چنانچه بخواهيد از صفحه ساخت گرم جهت پرينت فیلامنت PETG استفاده نمائيد، مي توانيد دماي صفحه ساخت را در حدود 80 الي 90 درجه سانتيگراد تنظيم نمائيد هرچند که بدون صفحه ساخت گرم امکان پرينت سه بعدی وجود دارد.

دماي اکسترود مواد PETG در حدود 230 الي 250 درجه سانتيگراد مي باشد و بايد توجه داشته باشيد که در هنگام استفاده از اين مواد سرعت پرينت و سرعت حرکت مي بايست در حدود 30 الي 60 ميليمتر بر ثانيه باشد.اين مواد ضد اسيد و قليا مي باشد.

جهت کسب اطلاعات بیشتر می توانید با کارشناسان فنی شرکت برنا نوآوران پویا در تماس باشید.