پرینتر ها انواع مختلفی دارند. یکی از انواع پرکاربرد آن ها، پرینتر های سه بعدی هستند. چاپ سه بعدی در دنیای صنعت اهمیت زیادی دارد و روز به روز بر اهمیت آن ها افزوده می شود. به این پرینتر ها FDM هم گفته می شود. این پرینتر ها از متریال های اولیه مقرون به صرفه ای استفاده می کنند و از این رو استفاده و کاربرد آن ها بسیار رایج است. به این متریال مورد استفاده در پرینتر های سه بعدی، فیلامنت گفته می شود.
خود انواع فیلامنت در پرینتر های سه بعدی دسته بندی مختلفی دارند و انواع متفاوتی را شامل می شوند. هر یک از این فیلامنت ها در چاپ سه بعدی ویژگی ها و کاربرد های منحصر به فردی دارد. در این جا می خواهیم با بررسی فیلامنت، از کاربرد های آن ها در دنیای پرینتر های سه بعدی بگوییم. در ادامه انواع فیلامنت در پرینتر های سه بعدی را می شناسیم و با ویژگی های آن ها بیشتر آشنا می شویم.
مزیت های استفاده از پرینتر های سه بعدی
برای آشنایی با کاربرد فیلامنت در پرینتر های سه بعدی بهتر است ابتدا مزیت های استفاده از این نوع دستگاه ها را بررسی کنیم. در کل مهم ترین مزیت یک پرینتر سه بعدی که از فیلامنت در آن استفاده می شود، مقرون به صرفه بودن کار با این پرینتر ها است. استفاده از آن ها بسیار راحت و آسان است و می توان برای کاربرد های مختلف به راحتی از آن ها استفاده کرد.
این پرینتر ها هیچ محدودیتی در ایجاد شکل ظاهری مدل های سه بعدی ندارند و مواد مصرفی آن ها همیشه در دسترس است. از آن ها در حوزه های تخصصی مختلفی مانند صنعت، پزشکی، معماری و طراحی و … استفاده می شود. چاپ های ایجاد شده با پرینترهای سه بعدی دوام و زیبایی بسیار بالایی دارد.
معرفی فیلامنت در پرینتر های سه بعدی
فیلامنت در واقع ماده اولیه چاپ در پرینتر های سه بعدی است. این ماده مصرفی از رشته های پلیمری استفاده می شود و به صورت رولی عرضه می شوند. این ماده اولیه به ساخت و ایجاد مدل های سه بعدی در پرینتر های سه بعدی کمک می کند. این فیلامنت ها در چاپ سه بعدی جنس های مختلفی دارند. اساس این مواد، ترکیبات پلیمری است.
رایج ترین انواع آن ها، مدل های روزمره فیلامنت در پرینتر های سه بعدی هستند که با نام های PLA و PETG شناخته می شوند و از جنس ترموپلاستیک اند. در کنار این فیلامنت ها، انواع مدل های نایلونی، فیبرکربنی، پلی بیکربناتی و .. هم وجود دارند. این متریال اولیه مختلف امکان پرینت های متعدد سه بعدی با زیبایی و جذابیت متنوع را فراهم می کند. نقطه ذوب بعد پرینت و استحکام پرینت ها و رنگ های شبرنگ در بین این فیلامنت ها متفاوت است.
دسته بندی انواع فیلامنت بر چه اساسی صورت می گیرد؟
فیلامنت در پرینتر های سه بعدی از جهات مختلفی تنوع پیدا می کند. مهم ترین معیار ها برای دسته بندی این متریال، موارد زیر است:
- دسته بندی از نظر رنگ
- دسته بندی از نظر جنس و ضخامت
- دسته بندی از نظر دمای ذوب
- دسته بندی از نظر مواد اولیه ساخت فیلامنت
- دسته بندی از نظر ایمنی، زیست تخریب پذیر بودن و …
معرفی فیلامنت PLA در چاپ سه بعدی
یکی از رایج ترین و پر استفاده ترین انواع فیلامنت در پرینتر های سه بعدی، فیلامنت PLA است. PLA مخفف پلی لاکتیک اسید است که پرینت گرفتن با این متریال بسیار راحت و آسان خواهد بود. در این فیلامنت قطعه دچار تاب خوردگی نمی شود و دمای آن هم به نسبت پایین است. این نوع فیلامنت از انواع فیلامنت های بدون بو است و به طرز فزاینده ای در رنگ ها و شکل های مختلف دیده می شود.
اما مهم ترین مزیت استفاده از این نوع فیلامنت ها در چاپ سه بعدی، خاصیت زیست سازگاری آن ها است. این مواد به راحتی تجزیه می شوند و جز منابع تجدید پذیر محسوب می شوند. این فیلامنت ها از منابع طبیعی مانند نشاسته یا ذرت تهیه می شوند. از جمله مشخصات فیلامنت های PLA می توان به استحکام بالا و انعطاف پذیری و انقباض پایین آن ها اشاره کرد. علاوه بر این، فیلامنت های PLA ماندگاری قابل قبولی دارند و استفاده از آن ها آسان است.
در چه مواردی نمی توان از فیلامنت PLA استفاده کرد؟
در خصوص کاربرد انواع فیلامنت در پرینتر های سه بعدی یک نکته مهم مواردی است که نمی توان از فیلامنت مورد نظر استفاده کرد. این نوع فیلامنت ها در چاپ سه بعدی ساختار شکننده ای دارند. به همین دلیل آن ها گزینه خوبی برای ساخت مدل های سه بعدی که پیچ خوردگی بالایی دارند، نیستند. علاوه بر این برای اجسامی که امکان آسیب فیزیکی آن ها زیاد است، این نوع فیلامنت ها اصلا گزینه خوبی نخواهند بود.
معرفی انواع فیلامنت های ABS در پرینتر های سه بعدی
دسته دیگر انواع فیلامنت در پرینتر های سه بعدی، فیلامنت های ABS هستند. این فیلامنت ها هم جز دسته پرکاربردترین مدل های فیلامنت محسوب می شوند. جنس آن ها از آکریلونیتریل بوتادین استایرن است. ویژگی ها و مشخصات این نوع فیلامنت ها در چاپ سه بعدی، موجب افزایش کاربردشان نسبت به مابقی مدل های فیلامنت شده است.
البته پرینت با این دسته از فیلامنت ها کمی دشوارتر است. در تولید مدل ها و اجسام سخت و پرکاربرد مانند لگو ها، کلاه های ایمنی و انواع وسایل و کالاهای خانگی از این نوع فیلامنت ها استفاده می شود. دلیل آن هم دوام بالای فیلامنت های ABS است. این متریال دوام بالا، انقباض و تاب خوردگی بالا و ظرفیت دمایی بالایی دارند. اما میزان ایمنی آن ها کم است و می توان گفت کار با آن ها ایمن نیست.
بیشتر بخوانید: دلایل سایه انداختن پرینتر
موارد استفاده از فیلامنت های ABS
از آن جایی که مشخصه اصلی این نوع فیلامنت در پرینتر های سه بعدی سختی و دوام بالای آن است، می تواند برای ساخت مدل هایی که تولید شان به حرارت و دمای بالایی نیاز دارد از آن ها استفاده کرد. تمام ویژگی های این نوع فیلامنت، ABS را به یک گزینه پرکاربرد و چند منظوره تبدیل کرده است.
از این رو می توان از این نوع فیلامنت برای تهیه اجسامی که در معرض ضربه و زمین خوردن هستند و به مقاومت بالا نیاز دارند، استفاده کرد. اما این نوع فیلامنت ها در چاپ سه بعدی گاز ها و بخار های خطرناکی تولید می کنند و از این باید در استفاده از آن ها محتاط بود و اصول ایمنی را رعایت کرد.
یک فیلامنت خوب چه ویژگی هایی باید داشته باشد؟
تا اینجا با پرکاربردترین انواع فیلامنت در پرینتر های سه بعدی آشنا شدیم. اما بد نیست به صورت کلی ببینیم که یک فیلامنت خوب و مناسب چه ویژگی هایی باید داشته باشد. ویژگی های زیر در انتخاب فیلامنت ها در چاپ سه بعدی باید در نظر گرفته شود:
- بوی بد نداشتن فیلامنت در اثر حرارت دیدن
- ضخامت یکسان داشتن در تمام طول رول فیلامنت
- عدم وجود حباب هوا در فیلامنت ها
- عدم وجود شکستگی، خرابی و ناقص بودن در فیلامنت مورد نظر
- کیفیت بالای مواد اولیه ساخت فیلامنت
- سازگار بودن آن با محیط زیست
- دوام و استحکام بالا، دسترسی راحت، استفاده آسان و کاربرد متنوع
این موارد را باید در زمان انتخاب و خرید فیلامنت در پرینتر های سه بعدی در نظر داشت. با این حال قطعا نوع و ماهیت ماده مورد ساخت نیز در انتخاب فیلامنت ها در چاپ سه بعدی حائز اهمیت است.
