مقالات

معرفی قوی ترین فیلامنت های پرینتر سه بعدی

معرفی قوی ترین پرینترهای سه بعدی

پرینتر سه بعدی یکی از ماشین افزارهای نو ظهور برای ساخت قطعات با مواد مصرفی مختلف است. از محبوب ترین مواد مصرفی در دنیای پرینتر سه بعدی می توان به پلیمرها اشاره کرد که گستردگی آن از زمان ظهور و پیدایش پرینتر سه بعدی تا به امروز به شدت افزایش یافته است.

نمونه های پرینت شده در پرینترهای سه بعدی به دلیل اینکه به صورت لایه لایه ساخته می شوند، اغلب به عنوان نمونه سازی مورد استفاده قرار می گیرند. مخصوصاً در روش استفاده از پرینتر سه بعدی FDM که با مواد مصرفی پلیمر ساخته می شوند، به دلیل این که ارتفاع لایه های پرینت نسبت به سایر روش ها بزرگتر است استحکام بسیار بالایی نخواهند داشت.

با وجود این از پرینترهای سه بعدی FDM نیز می توان برای قطعات صنعتی استفاده کرد و مواد مصرفی آن که فیلامنت نام گذاری شده تنوع زیادی دارد که می تواند در افزایش استحکام قطعات پرینت سه بعدی شده کمک کند. پرینتر سه بعدی بر خلاف تزریق پلاستیک که به صورت یک پارچه و در چند ثانیه تولید می شود، زمان بر بوده و فرم قطعه مرحله به مرحله ساخته و پرینت می شود.

همین مسأله باعث شده که زمان ساخت با پرینتر سه بعدی بسیار بالاتر از تزریق پلاستیک باشد. ولی در عین حال به ما امکاناتی می دهد که به وسیله آن بتوانیم استحکام قطعات را بالا ببریم. علاوه بر این که خود فیلامنت نیز می تواند به عنوان اصلی ترین گزینه در تعیین استحکام نهایی قطعه پرینت شده باشد.

قبل از این که فیلامنت های قوی و مستحکم را معرفی کنیم بهتر است در خصوص شرایط افزایش استحکام به وسیله تغییرات در نرم افزار را بررسی کنیم.

شرایط افزایش استحکام به وسیله تغییرات در نرم افزار

شرایط افزایش استحکام به وسیله تغییرات در نرم افزار عبارتند از :

۱- افزایش چگالی

یکی از مزیت های پرینتر های سه بعدی در این است که شما می توانید متناسب با نوع کارتان، وزن داخل قطعه کار را تعیین کنید. با وجود همان دلیل لایه به لایه بودن، نرم افزار این امکان را به ما می دهد تا بتوانیم داخل کار را به صورت شبکه شبکه پرینت کنیم.

افزایش چگالی

لذا در مواردی که بحث هزینه و زمان مطرح است می توانیم با چگالی کمتر پرینت کنیم و در زمانی که بخواهیم قطعه ای با استحکام بالا داشته باشیم می توان تنظیمات چگالی را افزایش داده و میزان آن را تا صد در صد تو پر شدگی در نظر بگیریم.

همچنین بخوانید : نرم افزارهای پرینتر سه بعدی را بشناسید

در این صورت قطعه کار با حداکثر وزن و استحکام بالا تولید شده و می توان در صنعت از آن استفاده کرد. معمولا در نرم افزار چگالی با نام INFILL نام گذاری می شود.

2- کاهش ضخامت لایه

همان طور که می دانید پرینتر سه بعدی به صورت لایه به لایه می باشد. به طوری که بعد از شکل گیری لایه اول، لایه دوم بر روی لایه اول شکل می گیرد. فاصله بین لایه اول و لایه دوم یا به عبارتی لایه بعدی را ضخامت یا ارتفاع لایه می گویند.

هر چقدر فاصله بین یک لایه با لایه بعدی کمتر باشد استحکام بالاتری خواهیم داشت. به عنوان مثال فرض کنید قطر نازل شما 0.4 میلی متر باشد. در این صورت قطر فیلامنت که از نازل خارج می شود نیز 0.4 خواهد بود. در صورتی که فاصله لایه ها 0.4 باشد دو لایه بر روی هم قرار می گیرند. به طوری که هیچ اتصالی بین آن ها نخواهد بود و فقط بر روی هم مماس خواهند شد.

کاهش ضخامت

حالا در صورتی که ضخامت یا ارتفاع لایه را به 0.3 ميلی متر کاهش دهیم، لایه دوم در فاصله 0.3 از لایه اول قرار گرفته و با توجه به قطر فیلامنت خروجی که 0.4 می باشد به اندازه 0.1 میلی متر در لایه اول فرو می رود و همین امر سبب ایجاد یک جوش( به دلیل دمای بالای فیلامنت) بین دو لایه می شود. در صورتی که ضخامت لایه را کمتر کنیم سبب می شود به همان میزان در لایه اول فرو رفته و هر چقدر این فرو رفتگی بیشتر باشد جوش قوی تری خواهیم داشت.

لذا در صورتی که بخواهیم قطعات مستحکم پرینت کنیم می توانیم با کاهش ضخامت لایه های پرینت تا حد زیادی تأثیر منفی لایه لایه پرینت شدن را از بین ببریم. ضخامت لایه در تنظیمات پرینت معمولا با نام LAYER HEIGHT نام گذاری می شود.

۳- افزایش تعداد دیواره های پرینت

برای جلوگیری از شکست قطعه به دلیل ضربه یا فشار، می توانیم تعداد لایه های دور کار را افزایش دهیم. مدل ساخت پرینت در هر لایه به این صورت است که ابتدا فیلامنت دور کار را شکل می دهد و بعد از آن داخل کار یا همان چگالی کار را پر می کند. هر چه فیلامنت دور کار بیشتر پرینت شود، استحکام قطعه در برابر ضربه و فشار وارد بیشتر خواهد شد.

افزایش تعداد دیواره های پرینت

تعداد دیواره یا همان SHELL معمولا برای قطعات متوسط دو لایه در نظر گرفته می شود. ولی برای پرینت قطعات مستحکم می توان تعداد دیواره را بالاتر در نظر گرفت.مواردی که در بالا به آن اشاره شد فقط توسط نرم افزار انجام می شود که تا حدی می تواند بر استحکام قطعه کار تأثیر گذار باشد ولی گزینه ای که از هر مورد دیگر مؤثر تر است جنس خود فیلامنت می باشد.

معرفی قوی ترین فیلامنت های پرینتر سه بعدی

فیلامنت ها تنوع زیادی دارند که متناسب با نیاز از آن استفاده می شود. در بین فیلامنت های پرینتر سه بعدی، برخی جنبه اقتصادی دارند و برخی خاص منظوره هستند. مثلاً فیلامنت هایی هستند که برای قطعات منعطف استفاده می شوند و یا فیلامنت هایی که در مواردی که نیاز به دمای تحمل بالایی است کاربرد دارند.

همچنین بخوانید : مقایسه فیلامنت های پرینت سه بعدی

برخی دیگر از فیلامنت ها هستند که بیشتر برای قطعات مستحکم و یا قطعاتی که مستقیم در صنعت استفاده می شوند کاربرد دارند. به دلیل خواص مکانیکی این فیلامنت ها  بعد از پرینت سه بعدی ( جدا از نوع تنظیمات نرم افزاری پرینت) یک قطعه مستحکم خواهید داشت که با وجود ساخت به وسیله ی پرینتر سه بعدی، از بافت قوی تشکیل شده است. در ادامه برخی از این فیلامنت ها را بررسی خواهیم کرد.

فیلامنت پلی آمید (PA)

یکی از فیلامنت های مستحکم که در پرینتر سه بعدی کاربرد بسیاری دارد فیلامنت پلی آمید می باشد. در گذشته به دلیل سختی در پرینت سه بعدی این فیلامنت، شاید کمتر از آن استفاده می شد.

اين فيلامنت به گونه ای بود که خیلی سازگار با پرینتر سه بعدی نبود و به راحتی بعد از پرینت سه بعدی، لایه های پرینت از هم جدا می شد. ولی در حال حاضر کیفیت این فیلامنت ارتقاء یافته و شما می توانید متناسب با بودجه ای که دارید گرید های مختلفی از این فیلامنت را تهیه کنید که تفاوت آن ها در میزان چسبندگی لایه ها به هم، استحکام کششی و انعطاف پذیری آن ها می باشد.

علاوه بر استحکام فوق العاده فیلامنت پلی آمید، انعطاف پذیری مناسب، مقاومت در برابر سایش، تحمل دمای بسیار بالاتر از PLA و…. از دیگر خواص این فیلامنت جذاب است. تنوع رنگ در فیلامنت پلی آمید نیز بسیار است و می توانید این فیلامنت را با هر رنگی که خواستید تهیه کنید.

فیلامنت NYLON 6

تنها نکته ای که در خصوص فیلامنت پلی آمید باید در نظر بگیرید در این است که این فیلامنت رطوبت هوا را به سرعت جذب می کند و همین امر سبب آسیب رساندن به پرینت سه بعدی خواهد شد. برای جلوگیری از این موضوع می توانید از باکس های نگه دارنده فیلامنت استفاده کنید و یا بعد از استفاده، این فیلامنت را پک کنید تا رطوبت را به خود جذب نکند.

از این فیلامنت می توانید در قطعات صنعتی و همچنین قطعاتی که قرار است در معرض نور مستقیم ‌خورشید قرار بگیرند به جای فیلامنت PLA استفاده کنید.

فیلامنت NYLON 6

این نوع فیلامنت نوعی از فیلامنت پلی آمید می باشد و‌ به صورت های مختلف تولید می شود مانند NYLON 618 یا NYLON 645 یا BRIDGE NYLON. از مزایای این فیلامنت می توان به چسبندگی فوق العاده لایه ها بر روی هم و استحکام عالی بعد از پرینت سه بعدی است. این فیلامنت را بعد از پرینت به راحتی می توان ماشین کاری کرد. فیلامنت NYLON 6 را می توان به عنوان فیلامنت اصلی برای ریخته گری، قطعات محافظ شیمیایی و قطعات صنعتی استقاده کرد و هم فیلامنت خوبی برای ساپورت گذاری در پرینتر سه بعدی می باشد.

با توجه به این که احتمال شکست فیلامنت ABS در قطعات با ارتفاع زیاد وجود دارد، لذا در مواردی که نیاز به تحمل دمای بالایی داشتید می توانید از فیلامنت NYLON 6 استفاده کنید چرا که شکستگی این نوع فیلامنت نسبت به ABS و PLA کمتر می باشد.

فیلامنت NYLON 6

یکی از مشکلات این فیلامنت در احتمال انتشار گازهای سمی به دلیل دمای زیاد برای ذوب این فیلامنت می باشد. لذا بهتر است از این فیلامنت در محیط اداری استفاده نشود. از دیگر معایب این فیلامنت تاب برداشتن در حین پرینت  است که همانند ABS جزو فیلامنت های سخت پرینت است.

فیلامنت فیبر کربن

این فیلامنت معمولاً به صورت نایلون پر‌ شده با فیبر کربن معرفی می شود که سبب استحکام بسیار بالاتری نسبت به فیلامنت پلی آمید می شود. سختی بسیار عالی و همچنین مقاومت در برابر سایش این فیلامنت سبب شده تا فیلامنت فیبر کربن به عنوان یکی از اصلی ترین فیلامنت ها برا ی پرینت سه بعدی قطعات صنعتی باشد.

علاوه بر این که برخلاف پلی آمید، احتمال جدا شدن لایه ها در حین پرینت را ندارد و با وجود این که در دسته فیلامنت های سخت پرینت می باشد ولی می توان با هر دستگاهی این فیلامنت را پرینت کرد. نکته ای که در پرینت سه بعدی با فیلامنت فیبر کربن باید رعایت کرد در این است که در صورتی که قرار باشد به صورت طولانی مدت با این فیلامنت پرینت بگیرید بهتر است از نازل های فولادی به جای نازل برنجی استفاده کنید.

همانند فیلامنت پلی آمید تحمل دمایی این فیلامنت نیز بالاست و می تواند برای پرینت سه بعدی هر قطعه صنعتی مورد استفاده قرار بگیرد. فیلامنت هایی که در صنعت استفاده می شوند و استحکام بالایی دارند قطعا بیشتر از موارد ذکر شده است. ولی شاید همین موارد برای حل مشکل استحکام پرینت سه بعدی کافی باشد.

آرلی فروشنده انواع فیلامنت های پرینتر سه بعدی

شرکت آرلی فروشنده انواع فیلامنت و پرینترهای سه بعدی می باشد. شما می توانید جهت کسب اطلاعات بیشتر در خصوص خرید فیلامنت با شماره ۲۶۳۱۲۳۹۷-۰۲۱ تماس حاصل نمایید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.