فیلامنت چیست؟ و کاربرد آن در دنیای پرینتر های سه بعدی چیست ؟
ما در اینجا قصد داریم شما رو با انواع فیلامنت ها آشنا کنیم
فیلامنت ماده مصرفی پرینتر سه بعدی
ماده مصرفی پرینتر سه بعدی
قابل ارتجاع یا نرمش پذیر بر اثر حرارت است و تخریب کمی برای محیط زیست دارد چون از منابع تجدیدپذیر مانند آرد ذرت، نیشکر، ریشه نشاسته مانیوک و یا حتی نشاسته سیب زمینی به دست می آید، این باعث می شود که فیلامنت فیلامنتی سازگار با محیط زیست در مقایسه با سایر پلاستیک های پتروشیمی مانند abs یا pva باشد. به عنوان مثال در بخیه پزشکی و همچنین ایمپلنت جراحی استفاده می شود و دارای توانایی کاهش اسید لاکتیک بی آزار بدن است. مواد مصرفی پرینتر سه بعدی فیلامنت همچنین در بسته بندی مواد غذایی، کیف، کارد و چنگال یکبار مصرف، اثاثیه یا لوازم داخلی، پوشاک یکبار مصرف، محصولات بهداشتی و حتی پوشاک استفاده می شود. بنابراین فیلامنت را می توان یک پلاستیک امن در نظر گرفت.
کسانی که مایل به چاپ فنجان آشامیدنی و یا هر مقصدی برای غذا و نوشیدن با مواد مصرفی پرینتر سه بعدی فیلامنت هستند باید مواظب رنگ رنگدانه های فیلامنت باشند چون ممکن است از مواد شیمیایی مضر استفاده شده باشد.
مواد مصرفی پرینتر سه بعدی فیلامنت سخت اما شکننده است. آستانه دمای آن پایین تر از abs است. به طور معمول فیلامنت در حدود دمای ۱۶۰ تا ۲۲۰ درجه سانتی گراد اکسترود می شود و printbed گرم اجباری نیست اما ممکن است (در درجه حرارت حدود ۵۰-۶۰ درجه سانتی گراد) به کیفیت چاپ کمک کند.
مواد مصرفی پرینتر سه بعدی فیلامنت به آهستگی سرد می شود به همین دلیل کارشناسان توصیه می کنند یک فن به منظور سرعت بخشیدن به روند خنک شدن نصب شود. شاید بهترین توصیف برای بوی خفیفی هنگام پرینت منتشر می شود بوی ملایم ذرت شیرین، پنکیک یا شربت افرا باشد. مواد مصرفی پرینتر سه بعدی فیلامنت مانند abs هنگام پرینت دود ایجاد نمی کند و شما می توانید با خیال راحت در خانه تان از فیلامنت برای چاپ استفاده کنید.
مواد مصرفی پرینتر سه بعدی فیلامنت قابلیت سمباده خوردن دارد و با رنگ آکریلیک نقاشی می شود اما برخی از افراد توصیه می کنند از پرایمر استفاده شود. استفاده از چسب فیلامنت به آسانی استفاده از چسب abs نیست.
به نظر می رسد برخی از افراد بر گرفته از نتایجی که به دست آوردند از سیانو اکریلات ( چسب فوق العاده ) استفاده می کنند اما این روش معایب خود مانند استفاده از عینک ایمنی و دستکش، چسبندگی شدید به انگشتان و سایر اعضای بدن، سخت شدن بسیار سریع و … را دارد. با توجه به سمیت پایین و دوستی زیست محیطی بهتر در مقایسه با تمام پلاستیک های مبتنی بر نفت، فیلامنت به یک انتخاب بسیار محبوب در جامعه چاپ ۳D تبدیل شده است. یکی از اشکالات اصلی فیلامنت تحمل کم دما می باشد.
به عنوان مثال استاندارد در دمای حدود ۵۰ درجه سانتی گراد نرم می شود (می توان قطعه چاپ شده را با تفنگ هوای داغ دوباره گرم کرد). از سوی دیگر این خاصیت فیلامنت ممکن است به یک مزیت به منظور راحتی تعمیر، خم کردن یا جوش قطعات چاپ شده تبدیل شود.
زمانی که شما برای اولین بار شروع به چاپ می خواهید بکنید، فیلامنت یکی از ساده ترین مواد مورد نظر است فیلامنت در اغلب رنگ ها موجود است. قابل توجه ترین رنگ های ، رنگ شفاف و درخشان در تاریکی (glow in the dark) است.فیلامنت هم مانند abs از هوا رطوبت جذب می کند.فیلامنت بیشتر از abs در جایی که آب است در معرض رطوبت قرار می گیرد و آن را شکننده می کند و گاهی اوقات مشکل در چاپ ایجاد می کند.
فیلامنت در حلالهای کلر دار مانند کلروفرم، دی کلرو اتان، دی کلرو متان و... حل می شود
فیلامنت چیست؟
متریال یا مواد مصرفی پرینترهای سه بعدی FDM که از رشته های پلیمری (پلاستیکی) ساخته می شود را به آن فیلامنت یا Filament می گویندو به شکل رولهای( اغلب) نیم و یک کیلو گرمی در بازار موجود است. فیلامنت ها در رنگ، جنس و ضخامت های مختلفی عرضه می شوند. این مواد بسته به دمای ذوب خود تغییر حالت داده و پرینتر سه بعدی از طریق نازل می تواند لایه ها را روی هم قرار دهد تا قطعه ساخته شود.
فیلامنت از نظر ضخامت:
به لحاظ ضخامت، دو نوع فیلامنت با ضخامت 1.75 و3 میلیمتری وجود دارد. استفاده غالب و رایج فیلامنت در پرینترها با اندازه 1.75 میلیمتر است. اندازه خروجی نازل دستگاه تعیین کننده ضخامت مناسب فیلامنت برای آن دستگاه است.
فیلامت از نظر جنس :
به لحاظ جنس، تاکنون ترکیبات متعددی برای پرینترهای سه بعدی FDM عرضه شده است و روز به روز نیز بر تنوع آن افزوده می شود. فیلامنتهای ABSو PLA
یکی از پرکاربردترین مواد مصرفی در پرینترهای سه بعدی محسوب می شود و دارای انواع رنگ، وزن و قطر فیلامنت می باشند.
رایج ترین مواد مصرفی :
انواع زیادی از مواد مصرفی وجود دارد که پرینتر های سه بعدی از آن تغذیه می کنند اما دو پلاستیک ABS و PLA از بقیه رایج ترند. هم ABS و هم PLA با عنوان ترموپلاستیک شناخته می شوند. به این معنی که آنها در معرض گرما نرم و انعطاف پذیر می شوند و در هنگام سرما سخت. این فرآیند می تواند بارها و بارها برای آنها تکرار شود. قابلیت ذوب شدن و دوباره شکل گرفتن،ویژگی هایی است که آنها را در جامعه چاپگرهای سه بعدی شایع کرده و باعث شده این دو نوع پلاستیک بیشتر به عنوان مواد مصرفی یا متریال پرینتر سه بعدی شناخته شوند.
یک فیلامنت خوب می بایست شریط زیر را داشته باشد:
- بر اثر گرما دهی، از خود بویی متصاعد نکند.
- در تمامی طول خود، دارای قطر یکسانی باشد و تلرانس ضخامتی نداشته باشد.
- داخل آن حباب های هوا محبوس نباشند، وجود حباب باعث خراب شدن و کاهش ظرافت خروجی قطعه می شود.
- در طول آن هیچ گونه قطعی و شکستگی وجود نداشته باشد. وجود شکستگی باعث نرسیدن مواد به اکسترودر و ناقص شدن کار می شود.
- جنس مواد اولیه بکار رفته در آن مرغوب باشد تا خروجی کار آن دارای کیفیت باشد.
شایان ذکر است که فیلامنت ها قابل بازیافت نمی باشند و پس از روان شدن بر اثر گرما نمی توان آنها را به حالت اولیه برگرداند.
Filamentها تاکنون در 25 رنگ و 12 نوع مختلف تولید شده اند.
فیلامنت Bamboofill از ترکیب چوب بامبو و PHA/PLA ساخته شده بوی چوب، لمس و حسی مانند چوب بدست می دهد.
Bamboofill توسط Color Fabb ساخته شده و در قطر های 2.85 و 1.75 میلی متری قابل تهیه است.
فیلامنت فیبر کربن:
ساخته شده توسط Color Fabb در این فیلامنت که دو برابر سخت تر از PLA است از 20% مواد فیبر کربن استفاده شده که همین امر باعث می شود علاوه بر استحکام نسبتا بالا، شکننده نباشد.
سوال این است که کدام فیلامنت بهتر است؟
فیلامنت PLA خوش اخلاق تر است! در صورتیکه برای کار با فیلامنت ABS باید مهارت بیشتری داشته باشید و حداقل چندماه با پرینترهای سه بعدی کار کرده باشید تا بتوانید با فیلامنت ABS یک شئ را به خوبی بسازید. فیلامنت ABS بعد از ذوب شدن و روی سطح قرار گرفتن دچار پیچش می شود. در صورتیکه ماهر باشید می توانید این پیچش و شکستگی را برطرف کنید. معمولا با تنظیم دمای صفحه و اتاق و انتخاب چسب و سرعت حرکت نازل و .. می توان مانع از خراب شدن شئ پرینت شده با فیلامنت ABS شد.
فرق بین فیلامنت abs با فیلامنت PLA در چیست :
فیلامنت ABS در دمای 250 درجه سانتی گراد ذوب می شود. مقاومت در برابر دمای بالاتر را دارد.بوی نامطبوع ذوب شدن پلاستیک در هنگام چاپ قطعات از معایب این فیلامنت است.
در صورتیکه چاپ قطعه با فیلامنت در دمای 200 درجه سانتی گراد و بدون بو صورت می گیرد. هنگام چاپ قطعه با این فیلامنت دچار مشکل پیچش و شکستگی نخواهید شد. طیف رنگی فیلامنت PLA بیشتر از ABS است. با این حال ما هرگز نمی گویم فیلامنت ABS بد و PLA بهتر است. بلکه می گویم برای شروع کار و چاپ بسیاری از قطعه ها از فیلامنت PLA استفاده کنید تا در شروع کار از چاپ سه بعدی لذت ببرید. زمانیکه ماهر شدید و قِلِق دستگاهتان را فهمیدید در صورت نیاز از فیلامنت قوی و محکم ABS استفاده کنید.
علاوه بر این ، فیلامنت های دیگری نیز وجود دارند که در چاپ قطعه ها مورد استفاده قرار می گیرد.
برای مثال فیلامنت چوب : این فیلامنت قطعا دارای پلیمر های پلاستیکی است که به همراه درصدی پودر چوب مورد استفاده قرار می گیرد و به قطعه، جلوه ای چوبی می دهد.
فیلامنت آهن: این فیلامنت نیز دارای درصدی پودر آهن می باشد و به شئ ظاهری فلزی می بخشد.
فیلامنت انعطاف پذیر (felexiable) این فیلامت قابل انعطاف بوده و کاربرد های خاص خودش را دارد. برای مثال می توان بند ساعت مچی و یا جلد و بک کاور گوشی را با این فیلامنت ساخت.
فیلامنت نایلون
به شدت اب را جذب کرده، این امر باعث می شود خواص ان و همچنین تلرانس آن تغییر پیدا کند، ولی با این وجود فیلامنت نایلون یا PA نسبت به فیلامنت هایی همچون PLA و ABS دارای استحکام زیاد، دوام و مقاومت شیمیایی بالا می باشد. با این خصوصیات،فیلامنت نایلون (PA) برای چاپ قطعات مکانیکی مانند چرخ دنده ها، یاتاقان ها، لوازم خانگی و غیره مناسب است. با این وجود فیلامنت نایلون (PA) هم مانند ABS بخاطر سرعت انقباض زیادی که دارد تاب بر می دارد. برای چاپ با فیلامنت نایلون (PA) استفاده از یک صفحه داغ برای بالا بردن چسبندگی قطعه به صفحه چاپ توصیه می شود. همچنین به خاطر داشته باشید که فیلامنت نایلون (PA) باید خشک نگه داشته شود زیرا آب جذب شده می تواند باعث سست شدن چاپ شود.
فیلامنت PVA
فیلامنت PVA یا همان پلی وینیل الکل قابل حل در آب می باشد. فیلامنت PVA شناخته شده ترین ماده برای ساپورت گذاری می باشد و در آب در مدت زمان کوتاهی به طور کامل حل می شود. بعد از باز کردن بسته بندی فیلامنت PVA، باید در جای خشک نگهداری شود. بدون ضرر، غیر سمی و محیط زیست دوست است. این فیلامنت در برابر نفت روغن و حلالها مقاوم است. یکی از ویژگیهای بارز فیلامنت PVA تحمل کشش و انعطاف پذیری بالای این فیلامنت است
فیلامنت پلی کربنات
پلی کربنات یک ترموپلاست مقاوم، با شفافیت بسیار زیاد و مقاومت
دمایی بالا است.فیلامنت PC یا پلی کربنات بعنوان یک ماده مستحکم و با دوام می تواند برای چاپ نمونه های عملکردی مورد استفاده قرار گیرد. چون فیلامنت PC یا پلی کربنات در برابر حرارت مقاوم است، دمای چاپ آن در حدود 260 درجه سانتی گراد می باشد، اما دمای چاپ به نوع چاپگر سه بعدی مورد استفاده نیز بستگی دارد. استفاده از صفحه داغ برای چاپ کردنPC توصیه می شود. نکته قابل توجه دیگر اینکهPC ماده آب-دوست بوده و باید در جاهای خشک نگه داشته شود. جذب رطوبت باعث حباب دار شدن و سست شدن پیوندها می شود.
فیلامنت HIPS
این فیلامنت همان پلی استاریرن اما در درجه پلیمریزاسیون بالا می باشد از این پلیمر بیشتر به عنوان ساپورت استفاده می شود پلیمر صنعتی و ارزان قیمتی است.
فیلامنت ها بصورت نوار رشته ای (رول) کیلویی فروخته می شوند. تکنولوژی ساخت این رول ها هر روز در حال تغییر است. برای مثال وقتی شما به فروشگاه قطعات یدکی پرینترهای سه بعدی مراجعه می کنید تا یک رول فیلامنت بخرید،
فروشنده چند نمونه فیلامنت به شما پیشنهاد می کند.
مثلا فیلامنت معمولی یا ضد پیچش (گِره) ؟
فیلامنت معمولی یا عطری؟ فیلامنت چه سایزی؟
منظور از فیلامنت ضد پیچش (گِره) این است که رول فیلامنت خاصیت ارتجاعی دارد و اگر سر ابتدایی فیلامنت را گم کنید در حلقه های رول پیچیده می شود و گره می خورد. نمونه ضد پیچش ، خاصیت ارتجاعی و گره خوردن را ندارد.
فیلامنت عطری نیز مانند فیلامنت ضد پیچش (گره) یک آپشن برای جذب مشتری ست.
جهت سفارش و خرید انواع فیلامنت (در رنگ های مختلف ) با کارشناسان ما تماس حاصل بفرمایید
021-88346282
ادرس سایت ما : http://fixamooz.com
ادرس کانال تگرامی ما : https://t.me/fixamooz
ادرس اینستاگرام ما : https://instagam.com/fixamooz
ممنونم از اینکه با همراه بوده اید شما می توانید با مراجعه به سایت فکیس آموز هر روز چند مطلب جدید بیاموزید و از ارشیو مطالب دنیای تکنولوژی به صورت رایگان بهره مند بشوید