پرینترهای سه بعدی به کمک ماده اولیه ای به نام فیلامنت کار می کنند. فیلامنت ها رشته های نازکی از ترموپلاستیک هستند که هر کدام خواص مکانیکی، گرمایی و الکتریکی مخصوصی دارند . استفاده از هر کدام از فیلامنت ها دارای مزایا و معایبی است. در این مقاله به معرفی فیلامنت ها و تفاوت بین سه فیلامنت معروف PLA، ABS و PETG و همچنین مزایا و معایب آنها پرداخته ایم.
فیلامنت پرینتر سه بعدی چیست؟
در ابتدا بهتر است آشنایی مختصری با فیلامنت پرینتر سه بعدی داشته باشیم. فیلامنت ماده اولیه پرینترهای سه بعدی است. این ماده رشته های نازک تشکیل شده از ترموپلاستیک است و اغلب به صورت رول های نیم و یک کیلوگرمی در بازار موجود است. می توان گفت فیلامنت به مانند کارتریج در پرینتر معمولی بوده و هر چه کیفیت بهتری داشته باشد، محصول نهایی شکل و ظاهر بهتری خواهد داشت.
فیلامنت های پرینترهای سه بعدی دارای رنگ، جنس، دمای ذوب و ضخامت های متفاوتی هستند و با لایه لایه قرار گرفتن بر روی هم قطعه مورد نظر را می سازند. از نظر ضخامت فیلامنت ها به دو دسته فیلامنت هایی با ضخامت 1.75 میلی متر و فیلامنت هایی با ضخامت 3 میلی متر تقسیم بندی می شوند که اغلب از نوع 1.75 میلی متری آنها در پرینترهای سه بعدی استفاده می شود. البته خوب است بدانید که اندازه خروجی نازل دستگاه، مشخص کننده میزان ضخامت است. در نتیجه از فیلامنت های 3 میلی متری هم در برخی از دستگاه ها استفاده می شود.
فیلامنت ها دارای انواع متعدد با ویژگی های مختلفی هستند و به دلیل همین متنوع بودن انتخاب بین آنها برای مصرف کنندگان دشوار شده است. بنابراین دلیل لازم است مصرف کننده با تمامی ویژگی های فیلامنت مخصوص پرینترهای سه بعدی آشنایی داشته باشد تا به راحتی بتواند با توجه به کاربردی که از فیلامنت ها می خواهد، یکی از آنها را انتخاب کند. در گذشته بیشتر مصرف‌کنندگان از فیلامنت های PLA و ABS استفاده می کردند. البته هنوز هم این دو نوع فیلامنت پر مصرف ترین فیلامنت ها محسوب می شوند، ولی امروزه برخی از کاربران پرینترهای سه بعدی به استفاده از انواع دیگری از فیلامنت ها نیز روی آورده اند.
در ادامه این مطلب با معرفی سه فیلامنت معروف PLA، ABS و PETG، ویژگی ها و تفاوت های آنها با ما همراه باشید.
فیلامنت PLA
فیلامنت PLA و یا پلی لاکتیک اسید در بین کاربران پرینترهای سه بعدی از محبوبیت بسیاری برخوردار است، زیرا کار با آن راحت تر از باقی فیلامنت ها است. این فیلامنت نوع خاصی از ترموپلاستیک ساخته شده است که از موادی چون نشاسته ذرت و نیشکر می باشد. به دلیل استفاده از نشاسته ذرت و نیشکر در ساخت این فیلامنت، PLA سمی نبوده و در حین کار بوی مطبوعی بر پایه شکر نیز تولید می کند، در نتیجه استفاده از آن خوشایند، ایمن و آسان است.
از مزایای‌های PLA می توان به پرینت پذیری بالا، نیاز نداشتن به بستر گرما، کیفیت ظاهری خوب، استحکام مناسب، بدون بو بودن در هنگام چاپ، پایه زیستی و تجدیدپذیر بودن، عدم وجود دودهای سمی، قیمت پایین، قابلیت استفاده از سنباده زنی و رنگ کاری پس از پردازش، زمان نگهداری بالا، مقاومت بالا در برابر اشعه UV و … اشاره کرد.
در برابر این ویژگی ها PLA دارای معایبی نیز هست که از بین آنها می توان به مقاومت کم آن در برابر رطوبت، نقطه ذوب پایین نسبت به فیلامنت ABS و چسب پذیری سخت اشاره کرد. نقطه ذوب پایین PLA موجب آن شده که در دماهای بالا و در حین چاپ قطعات متحرک، نتوان از این فیلامنت استفاده کرد، زیرا ممکن است خطراتی چون ترک خوردگی، شکنندگی و یا ذوب شدن را برای شی سه بعدی ساخته شده به وجود آورد.
از کاربردهای فیلامنت PLA می توان به استفاده از آن در ساخت ایمپلنت های جراحی دندان مانند پین، میله، پیچ و مش، بسته‌بندی های مواد غذایی، پوشک ها، لوازم یکبار مصرف مناسب برای سفر و … اشاره کرد.
فیلامنت ABS
فیلامنت ABS اولین فیلامنتی بود که در پرینترهای سه بعدی مورد استفاده قرار گرفت. هنوز هم ABS یکی از بهترین انتخاب ها برای تولید قطعات متحرک، قطعات پلاستیکی خودرو، لوازم آشپزخانه، ابزارهای موسیقی، اسباب بازی هایی چون لگو و محفظه های الکتریکی است.
از ویژگی ها و مزایای فیلامنت ABS می توان به دوام بالا، ارزان بودن، انعطاف‌پذیری خوب، حساس و دقیق بودن آن اشاره کرد. این فیلامنت هم مانند فیلامنت PLA در مقابل مزایایی که دارد، دارای معایبی نیز هست. از آن جایی که ABS بر پایه نفت ساخته شده است، ماده ای غیر زیست تخریب پذیر است و در این مورد نسبت به PLA در رده پایین تری قرار می گیرد.
این ماده پرینت پذیری پایین‌تری نسبت به PLA دارد، زیرا تاب خوردن و خم شن آن نسبت به فیلامنت PLA بیشتر است. همچنین ABS در هنگام کار دودهای بدبو ناخوشایندی ایجاد می کند که موجب سوزش چشم کارگران شده و همین مورد نیز باعث شده است تا در بسیاری از مواقع بعد از PLA انتخاب دوم مصرف کنندگان باشد. یکی دیگر از مهم ترین معایب فیلامنت ABS نقطه ذوب بالای آن است که به دلیل داشتن نقطه ذوب بالا نیازمند پرینترهای خاص بوده و نمی توان از هر پرینتری برای تولید شی سه بعدی به کمک فیلامنت ABS استفاده کرد. به طور کل از این فیلامنت تنها وقتی که نیاز به دمای بالا باشد، می توان استفاده کرد.
فیلامنت PETG
فیلامنت PETG نوع خاص و پیشرفته فیلامنت PET است که چندی است روانه بازار شده است. این فیلامنت دارای خواصی بین فیلامنت PLA و ABS بوده و به دلیل ویژگی هایی که دارد، مورد استقبال مصرف کنندگان بسیاری قرار گرفته است. فیلامنت PETG مقاومت گرمایی و استحکام بهتری نسبت به PLA داشته و در کنار آن مشکلات پرینت ABS را ندارد. البته مقاومت گرمایی و استحکام این فیلامنت از ABS پایین‌تر است و به همین دلیل هنوز هم برای مواردی که نیاز به دمای بالا وجود دارد، ABS انتخاب اول مصرف‌کنندگان است.
از ویژگی های منحصر به فرد فیلامنت PETG سازگاری با مواد غذایی و غیر سمی بودن آن است به طوری که این ماده مورد تایید FDA (سازمان غذا و داروی ایالات متحده) قرار گرفته است. از دیگر مزایای این فیلامنت پرینتر سه بعدی می توان به مقاومت شیمیایی بالا، بافت پذیری خوب، جذب نکردن رطوبت هوا، تاب برنداشتن، تجزیه نشدن در آب، مقاومت بالا در برابر ساییدگی و قابلیت استفاده از سنباده زنی و رنگ کاری پس از پردازش اشاره کرد.
از معایب فیلامنت PETG می توان مشکلات پرینت پذیری، سختی کار کردن با این فیلامنت برای آماتورها و سنگین بودن آن نسبت به دو فیلامنت ABS و PLA را نام برد.
از کاربردهای فیلامنت PETG استفاده از آن در ساخت محصولاتی چون فنجان، بشقاب، ظروف مواد غذایی و لوازم آشپزخانه است. گفتنی است به دلیل مورد تایید بودن سازمان غذا و داروی ایالات متحده، از این فیلامنت برای ساخت چنین وسایلی استفاده می شود.
بهترین فیلامنت موجود در بازار کدام فیلامنت است؟
هیچ کدام از فیلامنت های موجود در بازار بر دیگری ارجحیت ندارند، به همین دلیل نمی توان گفت کدام فیلامنت، بهترین فیلامنت موجود در بازار است. انتخاب فیلامنت کاملا به کاربرد مورد نظر بستگی دارد، از این رو قبل از انتخاب فیلامنت ها به دقت ویژگی های هر فیلامنت را بررسی کرده و متناسب با نیازی که دارید یکی از آنها را برگزینید. از عواملی که در زمان انتخاب فیلامنت نیاز به دقت بر روی آن دارید، می توان به استحکام فیزیکی، استحکام دمایی، پرینت پذیری، کیفیت ظاهری پرینت، هزینه، ثابت ماندن شکل قطعات در مجاورت آفتاب و یا در زیر سایه و … اشاره کرد.
فیلامنت ها دارای تنوع بسیاری هستند و ما در این مقاله به معرفی 3 مورد از معروف ترین و پرکاربردترین فیلامنت های پرینتر سه بعدی یعنی PLA، ABS و PETG پرداختیم. از مسائلی که در حین انتخاب فیلامنت باید به آن توجه کافی داشته باشید، شرکت های سازنده آن‌هاست زیرا فیلامنت تولید شده توسط هر شرکتی می تواند کیفیتی متفاوت از شرکت دیگر را داشته باشد.
پرینتر سه بعدی | محصولات پرینتر سه بعدی
jahan3d.com
