آیا بوی فیلامنت حین پرینت سه بعدی مضر است؟

در این مطلب توضیح مختصری درباره کاربردهای فیلامنت ارائه می‌دهیم و انواع فیلامنت پرینت سه بعدی را به شما معرفی می‌کنیم.پرینترهای سه بعدی FFF، FDM و PJP دارای مواد اولیه از جنس رشته‌های باریک ترموپلاستیک هستند که فیلامنت نام دارند.در حال حاضر، انواع مختلفی از فیلامنت‌ها در بازار به فروش می‌رسند که هر کدام ویژگی‌های مخصوص به خود را دارند و فقط افراد با تجربه می‌توانند مشخص کنند که برای هر کاربر و هر نیازی چه نوع فیلامنتی مناسب خواهد بود. با این حال، آشنایی با انواع فیلامنت و کاربرد آنها خالی از لطف نخواهد بود.

هنگام خرید فیلامنت باید به خصوصیت‌های گرمایی، الکتریکی و مکانیکی آن دقت داشته باشید تا بهترین فیلامنت را برای خود انتخاب کنید. اگر بخواهیم کار فیلامنت‌ها را به صورت خلاصه توضیح دهیم، باید بگوییم که بعد از مراحل طراحی و G-Code گیری، فیلامنت‌ها به اکسترودر وارد می‌شوند. قیمت چاپگر بستگی به نوع و برند ان دارد.

بعد از تغییر دمای اکسترودر، فیلامنت به نقطه ذوب خود می‌رسد و به صورت یک نخ باریک از نازل پرینتر سه بعدی، روی صفحه‌های ساخت می‌ریزد. بعد از قرار گرفتن فیلامنت در معرض جریان هوای فن، فیلامنت دوباره به حالت جامد خود بازمی‌گردد.

فیلامنت‌ها معمولا در رول‌های 1 کیلویی به فروش می‌رسند. با این‌ حال می‌توانید از برخی فروشگاه‌ها، فیلامنت‌هایی با وزن 100، 300 و 500 گرم نیز تهیه کنید. اگر می‌خواهید فیلامنتی تهیه کنید که با نیازهای شما سازگار باشد، باید با برخی از ویژگی‌های این محصولات و انواع آن‌ها آشنا شوید؛ به همین جهت، در ادامه مطلب به معرفی انواع فیلامنت پرینت سه بعدی می‌پردازیم و ویژگی‌های آنها را بررسی می‌کنیم.

انواع فیلامنت پرینت سه بعدی در بازار با ضخامت 1.75 میلی‌متر و 3 میلی‌متر به فروش می‌رسند. اما چیزی که اکثر اوقات در پرینترهای مختلف مشاهده می‌کنیم، فیلامنت با ضخامت 1.75 میلی‌متر است. پیش از انتخاب ضخامت فیلامنت، باید به ابعاد نازل پرینتر سه بعدی خود توجه کنید، چرا که ضخامت فیلامنت باید با توجه به خروجی نازل دستگاه مشخص شود.

فیلامنت‌های 1.75 میلی‌متری و 3 میلی‌متری خواص مختلفی دارند، اما نوع 3 میلی‌متری در ایران چندان رایج نیست. در ادامه، باید به برخی از ویژگی‌های فیلامنت‌های با کیفیت نیز اشاره کنیم.

در ابتدا توجه داشته باشید که برخی از انواع فیلامنت‌ها هنگامی که در مجاورت حرارت قرار می‌گیرند و فرآیند ذوب شدن را پشت ‌سر می‌گذارند، هیچ بویی ایجاد نمی‌کنند. پیش از خرید بد نیست به ضخامت قسمت‌های مختلف فیلامنت دقت کنید. فیلامنت‌های با کیفیت در تمام طول خود، دارای قطر یکسانی هستند، در حالی که در فیلامنت‌های نامناسب، تفاوت قطر وجود دارد.

یکی دیگر از نکاتی که هنگام خرید فیلامنت باید در نظر داشته باشید، حباب‌های هوای فیلامنت است. اگر فیلامنتی که خریداری می‌کنید حباب هوای محبوس شده داشته باشد، قطعه خروجی ظرافت لازم را نخواهد داشت.

علاوه‌براین، نباید در فیلامنت هیچ‌گونه شکستگی وجود داشته باشد، چرا که شکستگی فیلامنت باعث می‌شود مواد به خوبی به اکسترودر وارد نشوند و خروجی پرینتر ناقص شود. یکی دیگر از مواردی که می‌تواند در کار پرینت سه بعدی اخلال ایجاد کند، کهنه بودن فیلامنت است.

اگر فیلامنتی که در دستگاه خود مورد استفاده قرار می‌دهید کهنه و قدیمی باشد، این امکان وجود دارد که هنگام پرینت با مشکلاتی روبه‌رو شوید یا قطعه شما خراب شود. انواع فیلامنت پرینت سه بعدی را باید در مکان‌های تاریک و خنک نگهداری کنید و برای جلوگیری از خراب شدن این محصولات، باید آن‌ها را دور از گردوغبار قرار دهید.

علاوه‌براین، باید به جنس مواد اولیه که جهت ساخت فیلامنت مورد استفاده قرار گرفته نیز توجه کنید. هرچقدر جنس فیلامنت مرغوب‌تر باشد، کیفیت خروجی چاپگر نیز افزایش پیدا می‌کند. اکنون که با ویژگی‌های فیلامنت‌های با کیفیت آشنا شدید، می‌توانید انواع فیلامنت را بررسی کنید و بعد از انتخاب محصولی که متناسب با نیاز شما است، از آن در پرینتر جوهر افشان استفاده کنید.

فیلامنت PET

بنابراین موارد استفاده فیلامنت PET شامل ظروف نگهدارنده مواد غذایی و لوازم آشپزخانه می‌شود. بد نیست به این نکته اشاره کنیم که نقطه ذوب PET حدود 210 تا 230 درجه سانتی‌‌گراد است. یکی از مهم‌ترین دلایلی که موجب محبوبیت این فیلامنت شده، قیمت کم آن است. همچنین، PET جاذب رطوبت نیست و از دیگر نقاط قوت آن می‌توان به منقبض نشدن، عدم ایجاد تاب، استحکام قابل قبول، انعطاف پذیری و سازگاری با محیط ‌زیست اشاره کرد.

فیلامنت PETG

یکی دیگر از انواع فیلامنت پرینت سه بعدی که به‌لطف کیفیت بسیار بالا در مصارف صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد، فیلامنت PETG است. PETG در دسته فیلامنت‌ PET قرار می‌گیرد که به‌خاطر سمی نبودن و سازگاری با مواد غذایی، جهت ساخت بطری‌های آب‌ معدنی، نوشابه و سایر ظروف نگهدارنده مواد غذایی استفاده می‌شود.

از نظر انعطاف‌پذیری، PETG عملکرد قابل قبولی دارد و در صورتی که به یک فیلامنت با دوام نیاز دارید که انعطاف‌پذیری خوبی داشته باشد و استفاده از آن دشوار نباشد، PETG انتخاب ایده‌آلی خواهد بود. فقط باید این نکته را به‌ خاطر بسپارید که این فیلامنت به راحتی در محیط‌ زیست تجزیه نمی‌شود، اما کاملا قابل بازیافت خواهد بود.

نقطه ذوب فیلامنت PETG در محدوده 220 درجه سانتی‌گراد تا 250 درجه سانتی‌گراد است. از جمله قابلیت‌های این فیلامنت می‌توان به استحکام و ماندگاری عالی، انعطاف‌پذیری مناسب، راحت بودن هنگام استفاده و تولید نکردن گازهای سمی در نقطه ذوب اشاره کرد.

نقاط قوت PETG در مقایسه با سایر فیلامنت‌ها شامل مقاومت بالا در برابر ضربه یا سایش، آسیب‌پذیر نبودن در محیط‌های اسیدی و بازی، قابل بازیافت بودن و اتصال‌دهی و چسبندگی عالی بین لایه‌های مختلف در زمان پرینت گرفتن می‌شود.

فیلامنت Nylon

اگر به یکی از انواع فیلامنت پرینت سه بعدی نیاز دارید که علاوه‌بر استحکام و دوام عالی، از انعطاف‌پذیری خوبی برخوردار باشد، فیلامنت Nylon می‌تواند نیازهای شما را به خوبی تامین کند. نایلون در واقع یک پلیمر مصنوعی رایج است که قابلیت ارتجاعی دارد، با این‌ حال مدت زمان زیادی از استفاده آن در پرینترهای سه بعدی نمی‌گذرد.

البته استفاده از این فیلامنت به افراد مبتدی توصیه نمی‌شود؛ چرا که هنگام ذوب بخار سمی تولید می‌کند و با توجه به نقطه ذوب بالا، برای ایجاد قدرت چسبندگی، به یک سیستم خنک‌کننده نیاز دارد. بنابراین می‌توان گفت که استفاده از این فیلامنت چندان راحت نخواهد بود.

همان‌طور که گفتیم، Nylon هنگام ذوب گاز سمی ایجاد می‌کند، اما محصولاتی که با استفاده از این فیلامنت تولید می‌شوند بی‌خطر هستند و حتی برای مصارف پزشکی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند. نایلون به‌خاطر استحکام عالی، دوام بالا، انعطاف‌پذیری و قابلیت رنگ‌پذیری برای تولید محصولات متنوعی همچون قطعه‌های ماشین، ابزارها، قطعه‌های ساختاری، اجزاء مکانیکی، ظروف یک ‌بار مصرف و… کاربرد دارد.

نایلون نیز مانند انواع فیلامنت پرینت سه بعدی دارای نقطه ذوب بیش از 200 درجه سانتی‌گراد است. جهت ذوب کردن فیلامنت نایلون به دمایی حدود 210 درجه سانتی‌گراد تا 250 درجه سانتی‌گراد نیاز دارید.

برای نگهداری این فیلامنت باید دقت کنید که آن را در مکان‌های مرطوب قرار ندهید، چرا که نایلون هیگروسکوپیک است و به راحتی رطوب را جذب می‌کند و در صورتی که رطوبت به نایلون جذب شود، کیفیت فیلامنت کاهش پیدا می‌کند. این فیلامنت را می‌توانید دوباره ذوب کنید و بدون افت کیفیت و اتصال‌دهی از آن بهره ببرید.همچنین، توجه داشته باشید که هنگام پرینت، به یک بستر پرینت با دمای 70 درجه سانتی‌گراد تا 100 درجه سانتی‌گراد نیاز دارید.

فیلامنت Stone

نقطه ذوب فیلامنت Stone تقریبا 165 درجه سانتی‌گراد تا 210 درجه سانتی‌گراد است و از جمله مزایای آن می‌توان به ظاهر ماسه‌سنگی واضح، عدم نیاز به بستر پرینت داغ و عدم انقباض و تاب برداشتن در زمان پرینت اشاره کرد. البته، فیلامنت Stone بی‌نقص نیست و این فیلامنت علاوه‌بر دوام و انعطاف‌پذیری کم، بسیار شکننده است.

فیلامنت PC

در میان انواع فیلامنت پرینت سه بعدی فیلامنت PC یا همان پلی کربنات بیشترین مقاومت را دارد. به‌خاطر مقاومت بالا در برابر ضربه و حرارت، این فیلامنت توسط بسیاری از تولیدکنندگان مورد استفاده قرار می‌گیرد. پلی کربنات در برابر دمای حدود 150 درجه سانتی‌گراد مقاوم است و با توجه به استحکام بالای آن، در برابر فشار و ضربه به راحتی خم یا شکسته نمی‌شود..

اگر می‌خواهید این فیلامنت را در پرینتر سه بعدی خود قرار دهید، باید به این نکته توجه داشته باشید که رطوبت می‌تواند ویژگی‌های آن را تا حدی تغییر دهد؛ بنابراین باید در نگهداری فیلامنت PC دقت زیادی داشته باشید. برای ذوب فیلامنت PC به حرارت زیادی نیاز دارید؛ چون این فیلامنت در دمای حدود 270 درجه سانتی‌گراد تا 310 درجه سانتی‌گراد ذوب می‌شود.

همان‌طور که مشاهده می‌کنید، PC به نسبت انواع فیلامنت پرینت سه بعدی نقطه ذوب بالاتری دارد و همین نقطه ذوب بالا باعث می‌شود که استفاده از آن دشوار باشد.یکی از محصولات مهمی که در ساخت آن از پلی کربنات استفاده می‌شود، شیشه ضد گلوله است. همچنین، پلی کربنات را برای افزایش مقاومت با دیگر فیلامنت‌ها ترکیب می‌کنند. کمیاب بودن در بازار ایران و دشوار بودن استفاده، از معایب فیلامنت PC به شمار می‌روند.

فیلامنت HIPS

HIPS نیز از انواع فیلامنت پرینت سه بعدی محسوب می‌شود که برای ساپورت مورد استفاده قرار می‌گیرد. در صورتی که چاپگر سه بعدی شما دارای بستر داغ است، کار کردن با فیلامنت مذکور کمی راحت‌تر می‌شود، اما همچنان استفاده از HIPS برای کاربران مبتدی چالش برانگیز خواهد بود.

بعد از ساخت قطعه سه بعدی مورد نظر، با هیدروکرین مایع می‌توانید به راحتی HIPS را حل کنید.از این ماده در صنعت غذایی، سینی‌های پزشکی، اسباب‌بازی‌ها و… استفاده می‌کنند. نقطه ذوب فیلامنت HIPS بین 230 تا 250 درجه سانتی‌گراد و دمای بستر پرینت آن، 70 تا 90 درجه سانتی‌گراد است. تفاوت پرینتر لیزری و جوهر افشان را میتوان در حوزه های مختلفی بررسی کرد.

جمع‌بندی

در این مقاله، انواع فیلامنت پرینت سه بعدی را معرفی کردیم و ویژگی‌های هر کدام را با شما به اشتراک گذاشتیم. این روزها بسیاری از ابزارها و قطعه‌های مورد نیاز در صنعت‌های مختلف با استفاده از چاپگرهای سه بعدی تولید می‌کنند و با توجه به اینکه پرینترهای سه بعدی جهت ساخت قطعه‌ها به فیلامنت نیاز دارند، باید هنگام خرید، فیلامنت را از جنبه‌های مختلف بررسی کنید تا بتوانید با کیفیت‌ترین وسیله را تولید کنید.

البته، فیلامنت با کیفیت به تنهایی نمی‌تواند نتیجه مطلوب را به شما ارائه دهد؛ چرا که کیفیت عملکرد پرینتر نیز از اهمیت بالایی برخوردار است. بنابراین، هنگام نیز باید به سازگاری فیلامنت‌های موجود در بازار با پرینتر،‌ تامین و قیمت آنها توجه کنید.