-100x52fill.jpg)
مقایسه ۲۰ نوع از محبوبت ترین
فیلامنت های پرینت سه بعدی
در این مقاله می آموزید که هر فیلامنت چاپ سه بعدی چه ویژگی هایی دارد
و چگونه فیلامنت مناسب برای کار مورد نظر خود را انتخاب کنید.
بهترین فیلامنت برای پروژه شما به بودجه و پرینتر سه بعدی شما بستگی دارد، اما بیشتر به ویژگی هایی که می خواهید قطعه نهایی شما داشته باشد: مقاوم، دوام پذیری، انعطاف پذیری، شفافیت، مقاوم در برابر حرارت، یا ترکیبی از این ها و سایر خصوصیات.
زیرا در درازمدت، مواد تشکیل دهنده بخش عمده ای از سرمایه گذاری چاپ سه بعدی شما را تشکیل می دهند، درک خواص آنها و نحوه چاپ با آنها که می تواند به شدت متفاوت باشد، ارزشمند است.
در اینجا، ما چندین راهنما برای مواد چاپ سه بعدی داریم، از بهترین فیلامنت های تقویت شده با فیبر کربن تا بهترین تنظیمات دمای هیت بد و چاپ با فیلامنت TPU. ما هر روز با مواد مختلف چاپ می کنیم. خواه شما یک هنرمند خانگی که تازه شروع کرده اید باشید یا یک مهندس با تجربه که به دنبال ساخت یک قطعه صنعتی بهتر است، ما شما را در نظر گرفته ایم.
از مدل های کاربردی مانند ابزارها یا پروتزها تا اشیاء سرگرم کننده مانند وسایل بازی یا مجسمه ها، فیلامنتی وجود دارد که بهترین گزینه برای کار مورد نظر است. در این راهنما، ما به بررسی ۲۰ نوع از فیلامنت، از جمله ویژگی های خاص آنها ، خواهیم پرداخت تا به شما کمک کنیم بهترین ماده را برای چاپ بعدی خود انتخاب کنید.
فیلامنت
محبوب ترین روش چاپ سه بعدی، استفاده از پرینتر مدل سازی با رسوب گذاری مذاب (FDM) است که سنتاً آسان ترین و ارزان ترین روش چاپ سه بعدی بوده است. این نوع پرینتر سه بعدی از مواد به شکل فیلامنت استفاده می کند که یک قرقره از رشته پلاستیکی است. برخی از پرینترهای FDM امروزه می توانند از پلاستیک به شکل دانه های گرانول نیز استفاده کنند.
رایج ترین فیلامنت، ترموپلاستیک های PLA است، اما فیلامنت های بسیار بیشتری نیز وجود دارند. در اینجا تنها تعدادی از ویژگی هایی که ممکن است در قطعه چاپ سه بعدی خود بخواهید و در PLA پیدا نمی کنید، آورده شده است:
• مقاومت در برابر ضربه
• دوام
• مقاومت در برابر ترک
• مقاومت شیمیایی و حلال
• قابلیت تحمل شرایط جوی
• ضد شعله
• میرایی الکترواستاتیک
• مقاوم در برابر UV
• سازگار با بدن
• بازیافت شده
• پایدار
• ایمن برای مواد غذایی
برای بررسی عمیقتر از انواع بیشتر فیلامنت ها، راهنمای مرتبط با آن را مشاهده کنید.
اینفوگرافیک فیلامنت
تمام متریال چاپ سه بعدی – راهنمای نهایی
PLA: همه کاره
PLA مخفف اسید پلی لاکتیک است و یک ترموپلاستیک ساخته شده از منابع گیاهی است (منبع: All3DP)
متریالی که بین همه محبوب است و بیشتر هنرمندان با آن شروع می کنند PLA است. این متریال مقرون به صرفه، چاپ با آن آسان و عملاً با پرینترهای FDM سازگاری جهانی دارد. PLA مخفف اسید پلی لاکتیک است، یک پلیمر ترموپلاستیک که از منابع تجدید پذیر، به ویژه نشاسته ذرت یا نی شکر، به دست می آید. این ماده می تواند در تأسیسات صنعتی بازیافت شود اما قابل تجزیه زیستی نیست.
دمای چاپ آن پایین است، نیازی به هیت بد ندارد (هرچند که کمک میکند) و به راحتی مانند سایر مواد تاب برنمیدارد، بنابراین برای مبتدیان عالی است. مزیت دیگر استفاده از PLA این است که در حین چاپ بوی ناخوشایند زیادی تولید نمیکند. این ماده برای تماس غذایی یک بار مصرف مناسب است.
با این حال، PLA کمتر از ABS یا PETG مقاوم است و در برابر حرارت آسیب پذیر است. از آن برای ساخت اقلامی که ممکن است خم شوند، پیچیده شوند یا به طور مکرر افتاده شوند، مانند قاب های تلفن، اسباب بازی های پر استفاده، یا دسته های ابزار استفاده نکنید. و همچنین از آن برای اقلامی که نزدیک به حرارت قرار می گیرند یا در آفتاب رها می شوند استفاده نکنید.
با وجود اینکه PLA یک نوع پلاستیک است، اکثر فیلامنت ها دارای افزودنی هایی هستند. برندهای ارزان تر، بر اساس تجربه ما، دارای افزودنی های بیشتری هستند و کیفیت چاپ آنها به اندازه برندهای شاخص قابل پیش بینی نیست، بنابراین البته، شما همان چیزی را دریافت می کنید که برای آن پول پرداخت کرده اید.
PLA در طیف گسترده ای از رنگ ها و ویژگی ها موجود است، مانند این ها:
• PLA بازیافتی
• PLA سبک و فومی
• PLA چوبی
• PLA قابل تجزیه زیستی
• PLA رسانا
• PLA شفاف
• PLA فلزی
کاربردهای رایج:
نمونه های اولیه و قطعاتی که نیاز به مقدار زیادی استحکام ندارند. قطعاتی که در معرض حرارت قرار نمی گیرند.
تمام متریال چاپ سه بعدی – راهنمای نهایی
ABS: سخت مانند سنگ
یک درپوش پیچی کاربردی برای پرینتر، با یک پوسته خارجی یکنواخت و مناسب - همه اینها از جنس ABS (منبع: All3DP)
اگر کیفیت لگو را به خاطر دارید، پس می توانید درک کنید که چرا ABS ( acrylonitrile butadiene styrene ) یکی از محبوب ترین مواد چاپ سه بعدی تا به امروز است. ساخته شده از نفت، ABS به طور معمول در قالب گیری تزریقی استفاده می شود و در بسیاری از اقلام خانگی یافت می شود، مانند آجرهای سخت لگو، قاب های تلفن، یا کلاه های دوچرخه – به دلیل دوام، استحکام و مقاومت در برابر دما. اگر می خواهید از محصولات مبتنی بر نفت اجتناب کنید، که ما توصیه می کنیم، نگاهی به ترکیبات PLA بیندازید، مانند PLA مقاوم یا PLA تقویت شده با فیبر کربن.
با وجود اینکه ABS نقش مهمی در کاربردهای تجاری مانند نمونه سازی سریع دارد، در چاپ سه بعدی توسط تازه کارها کمتر محبوب است. این به دلیل کمی دشوارتر بودن چاپ آن است - بدون یک محفظه ساخت بسته و بستر گرم، مستعد تاب برداشتن است.
ABS در اسباب بازی های پر استفاده، دسته ابزارها، قطعات تزئینی خودرو و پوشش های الکتریکی استفاده میشود. این ماده به راحتی قابل دسترس، مقاوم، سبک، قابل پردازش پس از چاپ و در طیف گسترده ای از رنگ ها موجود است. با این حال، ABS در حین چاپ مواد شیمیایی بد بو و سمی آزاد میکند. برای مقابله با این مسئله، چاپ را در محیطی کاملا تهویه شده و یا با یک محفظه انجام دهید. توصیه میشود در حین چاپ در اتاق حضور نداشته باشید.
با وجود تمام مزایایی که دارد، استفاده از ABS برای کاربردهای بیرونی توصیه نمی شود و مقاومت خوبی در برابر مواد شیمیایی ندارد. به راحتی خراشیده می شود و مگر اینکه افزودنی های ضد شعله به آن اضافه شوند، قطعات ABS به راحتی می سوزند.
کاربردهای رایج:
ابزارها، نگهدارنده های تلفن، جا لیوانی ها، نمونه های اولیه کاربردی
تمام متریال چاپ سه بعدی – راهنمای نهایی
PETG: ایمن برای مواد غذایی
PETG ممکن است هنگام چاپ معایبی داشته باشد، اما پلاستیکی است که آزمایش و امتحان شده است. (منبع: All3DP)
PETG از پلی اتیلن ترفتالات (PET)، ماده ای که از بطری های آب پلاستیکی می شناسید، ساخته شده است، اما بخشی از اتیلن گلیکول با CHDM (سیکلوهگزاندیمتانول) جایگزین شده است - به همین دلیل حرف "G" پس از PET برای "تغییر یافته با گلیکول" اضافه شده است. در نتیجه، فیلامنتی است که شفاف تر، کمتر شکننده و استفاده از آن آسان تر از شکل اولیه PET می باشد.
این یک انتخاب عالی برای فیلامنت چاپی برای اشیاء نیازمند به استحکام، سطح صاف و کاهش انقباض (شرینکیج) است. اجزای PETG در برابر شرایط آب و هوایی مقاوم هستند و به همین دلیل اغلب برای وسایل باغبانی استفاده می شوند. این ماده در برابر نمک ها و اسیدها مقاوم است، بنابراین برای اسباب بازی های استخر مناسب است. همچنین به دلیل اینکه PETG به عنوان ماده ای ایمن برای مواد غذایی شناخته شده است محبوبیت دارد — اما شما باید همچنان به موارد استفاده ریز بر روی هرفیلامنتی که خریداری می کنید توجه کنید تا در این مورد اطمینان حاصل کنید.
البته، همه اخبار خوب نیستند: چاپ با PETG ممکن است دشوار باشد. این ماده برای پل زنی (bridge) عالی نیست زیرا کمی چسبنده است، اما این بدان معناست که چسبندگی لایه های آن عالی است. همچنین نسبت به PLA بیشتر هیدروسکوپیک (رطوبت موجود در هوا را جذب میکند) است، بنابراین اگر به درستی خشک یا نگهداری نشود، مستعد رشته شدن سنگین است. اما، اگر به دنبال ماده ای با استحکام بالا و کمتر پیچیده برای چاپ نسبت به ABS هستید، PETG گزینه ای عالی است.
کاربردهای رایج:
نمونه های بسته بندی، نمایشگاه ها، تابلوها، ظروفی که نیاز به دوام بیشتری نسبت به PLA دارند.
تمام متریال چاپ سه بعدی – راهنمای نهایی
TPU, TPE, TPC: انعطاف پذیر
منبع: All3dp.com
TPE ها (thermoplastic elastomers) یک دسته از فیلامنت هستند که ترکیبی از پلاستیک و لاستیک می باشند و شامل پلییورتان ترموپلاستیک (TPU)، کو پلی استر ترموپلاستیک (TPC) و غیره میشوند.
این پلاستیک ها بسیار نرم و انعطاف پذیر هستند. آنها در حال تبدیل شدن به مواد رایج تر در ساخت افزودنی هایی هستند تا قطعاتی تولید کنند که بتوانند خم یا کشیده شوند بدون اینکه هیچ تغییر شکلی داشته باشند.
TPUها (محبوب ترین انواع انعطاف پذیرها) همچنین به طور کلی مقاوم تر هستند و می توانند مقاومت بیشتری در برابر سایش، روغن ها، مواد شیمیایی و دماهای بالا و پایین نسبت به فیلامنت های TPE ارائه دهند. TPC مقاومت بالا در برابر دما و مقاومت عالی در برابر اشعه ماوراء بنفش را به رخ میکشد. این ماده به ویژه در کاربردهای پزشکی و برای دستگاه های پوشیدنی و پزشکی ارزشمند است.
چاپ مواد انعطاف پذیر آنقدرها هم آسان نیست و نیاز به کنترل خوبی در فرآیند چاپ دارد. خشک کردن قبلی فیلامنت، همچنین گرم کردن مناسب هیت بد، دمای نازل و سرعت چاپ، شانس موفقیت شما را با این فیلامنت چندمنظوره افزایش میدهد.
افزودنی ها می توانند ویژگی های مواد انعطاف پذیر را بهبود بخشند. شما تنوع هایی با افزودن مقاومت در برابر شعله و مقاومت اضافی در برابر شرایط آب و هوایی پیدا خواهید کرد. TPU می تواند با الیاف شیشه برای افزایش ثبات ابعادی و قدرت تأثیر بهتر ترکیب شود.
کاربردهای رایج:
چرخ های اسباب بازی، دسته ها، تجهیزات ورزشی، اجزای خودرو، شلنگ ها
تمام متریال چاپ سه بعدی – راهنمای نهایی
نایلون (PA) : سخت و مقاوم
نایلون ماده ی اصلی در چاپ پلاستیک های مبتنی بر پودر است، اما می توان آن را به صورت فیلامنت نیز استفاده کرد (منبع: All3DP)
پلی آمید (PA) که به طور معمول با نام نایلون شناخته می شود، ماده ای سخت و مقاوم است که در طیف گسترده ای از کاربردها مانند قطعه های تولیدی، قطعات پهپاد و محفظه ها استفاده می شود. این ماده به دلیل مقاومت در برابر ضربه، سایش و دماهای بالا برجسته است. این ماده استحکام کششی و مکانیکی خوبی ارائه می دهد.
از آنجا که تولید کنندگان تقریباً 100 سال است که محصولاتی از نایلون تولید می کنند، این ماده برای چاپ 3D آشنا است. تمام ویژگی های شناخته شده نایلون هنگام چاپ 3D با آن کاملا حفظ می شود.
نایلون فقط یک ماده نیست؛ بلکه یک دسته است. در چاپ 3D، شما PA6، PA11 و PA12 را خواهید یافت، اما ممکن است نیاز باشد برگه مشخصات را بخوانید تا ببینید که فیلامنت نایلون شما واقعاً کدام PA است. PA11 یک پلاستیک مبتنی بر زیست توده است که از منابع تجدید پذیر مانند گیاهان کرچک به دست می آید، در حالی که PA12 می تواند مبتنی بر زیست توده یا یک پلیمر مصنوعی باشد که از سوخت های فسیلی به دست می آید. هر دو PA11 و PA12 مقاومت شیمیایی عالی، دوام، مقاومت در برابر ضربه سرما و مقاومت حرارتی دارند.
PA به طور معمول با الیاف کربن، شیشه و کولار تقویت می شود، یا با الیاف کربن مداوم برای تقویت بیشتر تعبیه می شود. این ماده به طور گسترده در کاربردهای مهندسی پیشرفته مانند چرخ دنده ها، قالب ها و اتصالات استفاده می شود.
گرچه نباید انتظار داشته باشید که به راحتیِ PLA یا PETG چاپ شود، قابلیت چاپ نباید مانعی باشد، اما ممکن است به یک نازل با دمای بالا نیاز داشته باشید، زیرا برخی از ترکیب ها ممکن است برای پردازش به دمای تا 300 درجه سانتیگراد نیاز داشته باشند. همچنین نگهداری مناسب از نایلون حیاتی است، زیرا می تواند آب را هنگام قرار گرفتن در فضای باز جذب کند. این رطوبت موجب تخریب ماده و کیفیت و استحکام چاپ ضعیف می شود.
کاربردهای رایج:
قالب ها و اتصالات، ابزارهای تولیدی، قطعات پهپاد، محفظه ها و پوسته های الکترونیکی.
تمام متریال چاپ سه بعدی – راهنمای نهایی
ASA: مقاوم در برابر نور خورشید
ASA برای اشیاء بیرونی مانند لانه پرندگان عالی است (منبع: Formfutura)
این ماده با نام پیچیده اکریلونیتریل استایرن اکریلات برای استحکام بالا در برابر ضربه و مقاومت شیمیایی شناخته شده است، اما در واقع برای یک هدف خاص ایجاد شده است: استفاده در فضای باز. این ماده دارای مقاومت بالا در برابر اشعه ماوراء بنفش، سختی، مقاومت حرارتی بالا و مقاومت شیمیایی بالا است. ASA رنگی در برابر تغییر رنگ در فضای باز مقاومت دارد.
این ماده، که نسبت به ABS راحت تر چاپ می شود، همچنین به دماهای بالای اکسترودر و هیت بد و یک محفظه برای مقابله با تاب خوردگی، ترک خوردگی و انقباض نیاز دارد. البته این ماده برای هر چاپگری مناسب نیست، اما می تواند توسط دستگاه های رومیزی قدرتمندتر و، طبیعتاً، چاپگرهای صنعتی FDM مدیریت شود.
کاربردهای رایج:
قطعاتی که به طور مداوم در معرض عناصر بیرونی قرار دارند، خانه های پرنده، وسایل روشنایی بیرونی، تزئینات باغ.
تمام متریال چاپ سه بعدی – راهنمای نهایی
PVB: صاف و شفاف
دستیابی به سطوح صاف بدون بخارات خطرناک استون (منبع: Polymaker)
PVB که مخفف پلیوینیل بوتیرال است، یک نوع فیلامنت تخصصی است که بیشتر به خاطر توانایی پولیش شدن لایه ها با الکل ایزوپروپیل شناخته شده است. این ویژگی آن را به جایگزینی امن تر برای ABS تبدیل می کند که برای صاف کردن لایه ها به استون نیاز دارد. به عنوان مثال، شرکت Polymaker، تنوعی از رنگ های فیلامنت PVB را ارائه میدهد که برای پردازش در دستگاه Polysher خود، یک دستگاه پخش کننده الکل، به منظور دستیابی به نتایج یکنواخت استفاده می شود. علاوه بر این، PVB یک ماده شفاف است، بنابراین چاپ های نیمه شفاف و کاملاً شفاف نیز قابل دستیابی هستند.
پلیوینیل بوتیرال (PVB) دارای خواص مشابهی به پلی لاکتیک اسید (PLA) است، با این تفاوت که چسبندگی لایه های آن ضعیف است و در نتیجه، خواص مکانیکی پایین تری دارد که قطعاً یک نقطه ضعف به حساب می آید. همچنین، خاصیت جذب رطوبت نسبتاً بالاتری دارد، پس مطمئن شوید که فیلامنت خود را خشک نگه دارید. اگر می خواهید مدل های صاف و براقی را برای قرار دادن روی قفسه به منظور تحت تاثیر قرار دادن بازدیدکنندگان چاپ کنید، بررسی PVB می تواند ارزشمند باشد.
توجه: هنگام کار با PVB، به دلیل خواص هیدروسکوپیک بالا، حفظ خشکی فیلامنت بسیار مهم است تا از کیفیت چاپ شما کاسته نشود.
کاربردهای رایج:
هنر، چاپ های زیباشناختی، نمونه های اولیه محصول
تمام متریال چاپ سه بعدی – راهنمای نهایی
HIPS: ضربه پذیری بالا
سطوح صاف و براق می توانند از طریق حلال با لیمونن یا استون از HIPS به دست آیند (منبع: Prusa Research).
پلی استایرن با ضربه پذیری بالا (HIPS) ترکیبی از پلاستیک پلی استایرن و لاستیک پلی بوتادین است. ترکیب این پلیمرها منجر به ایجاد ماده ای میشود که هم مقاوم و هم انعطاف پذیر است، هرچند که انعطاف پذیری آن به اندازه TPU نیست.
پلی استایرن با ضربه پذیری بالا (HIPS) بسیار شبیه به ABS است، اما همانطور که از نام آن پیداست، می تواند ضربه های بسیار بالاتری را تحمل کند. رنگ آمیزی، سنباده زنی و ماشین کاری آن به راحتی انجام می شود و با تعداد زیادی چسب سازگار است. این ویژگی ها آن را در میان معماران برای مدل های مقیاس پرطرفدار کرده است. علاوه بر این، این ماده ایمن برای مواد غذایی است و به عنوان مطابق با استانداردهای FDA برای کاربردهای فرآوری غذا اعلام شده است (هرچند همیشه برچسب برند خاص HIPS که خریداری می کنید را بخوانید).
در دنیای چاپ سه بعدی، HIPS عمدتاً به عنوان ماده ساپورت استفاده می شود، زیرا در محلول لیمونن حل میشود، که نیاز به حذف آن از طریق ساینده ها، ابزار برش یا هر چیز دیگری که باعث خرابی در چاپ شما میشود را از بین میبرد. این ویژگی همچنین می تواند برای پولیش کردن HIPS و به دست آوردن سطوح براق استفاده شود، که چیزی است که با PLA بسیار سخت به دست می آید. لیمونن محلولی است که از پوست لیمو تهیه می شود و به راحتی قابل دسترسی است. با این حال، این محلول می تواند به مواد چاپ سه بعدی دیگر به جز ABS آسیب برساند.
کاربردهای رایج:
ساپورت های قابل حل برای قطعات چاپ شده سه بعدی، مدل های معماری، مدل های مقیاس.
تمام متریال چاپ سه بعدی – راهنمای نهایی
PVA: محلول در آب
PVA بیشتر به عنوان ماده ساپورت استفاده می شود زیرا قابل حل است (منبع: All3DP).
الکل پلیوینیل (PVA) در آب حل میشود و دقیقاً همین ویژگی است که برای کاربردهای تجاری از آن استفاده می کنند. برای چاپ سه بعدی، PVA مانند HIPS به عنوان ماده ساپورت قابل حل طراحی شده است، به ویژه زمانی که با فیلامنت دیگری در یک چاپگر سه بعدی با دو نازل استفاده میشود. مزیت استفاده از PVA نسبت به HIPS این است که می تواند از مواد بیشتری به جز ABS پشتیبانی کند. به عنوان مثال، PVA ساخت Ultimaker به هر دو PLA و نایلون چسبندگی عالی دارد. سایر PVAها ممکن است به عنوان همراهان قابل حل برای پلیمرهای دیگر فرموله شوند.
مواد قابل حل بیشتری به جز PVA و HIPS در دسته مهندسی فیلامنت ها وجود دارد. یک نمونه، AquaSys GP ساخت شرکت Infinite Material Solutions است که این شرکت می گوید بدون باقیمانده در کانال های داخلی قطعات پیچیده، بهتر حل میشود.
نکته اینجاست که این فیلامنت برای کار کردن کمی دشوارتر است. همچنین باید هنگام نگهداری آن دقت کرد، زیرا رطوبت موجود در هوا می تواند قبل از چاپ به فیلامنت آسیب برساند. استفاده از دستگاه های نگهداری فیلامنت و کیسه های سیلیکا ضروری است اگر قصد دارید که یک قرقره PVA را برای مدت طولانی قابل استفاده نگه دارید.
کاربردهای رایج:
ماده ساپورت پرینت سه بعدی
تمام متریال چاپ سه بعدی – راهنمای نهایی
EDS: رسانا و ایمن در برابر تخلیه الکترواستاتیک
از قطعات الکترونیک خود با مواد چاپ سه بعدی ایمن در برابر تخلیه الکترواستاتیک (ESD) محافظت کنید (منبع: Formlabs, Markforged, Stratasys, Sinterit).
فیلامنت چاپگر سه بعدی رسانا همانطور که از نامش پیداست، برق را هدایت می کند، در حالی که اکثر پلاستیک ها عایق الکتریکی هستند. با افزودن ذرات کربن رسانا، بیشتر گرافن، به مواد پایه مانند PLA یا نایلون، این مواد می توانند شارژهای الکتریکی را قبل از آنکه به اجزای الکتریکی آسیب برسانند، پراکنده کنند.
اگر می خواهید الکترونیک خود را از تخلیه الکتریکی محافظت کنید، پس به ماده ای ایمن در برابر تخلیه الکترواستاتیک (EDS) نیاز دارید. چاپ سه بعدی با فیلامنت ایمن در برابر تخلیه الکترواستاتیک برای محفظه ها، اتصالات و ابزارهای شما می تواند آنها را محافظت کند. با این مواد، شما می توانید محفظه های برد مدار، ابزارها و اتصالات مورد استفاده در آزمایش های الکترونیکی، و بیشتر قطعات و محصولاتی که الکترونیک شما را از شارژهای الکتریکی محافظت می کنند، چاپ کنید.
تولیدکنندگان مواد باید محدوده امتیاز مقاومت سطحی مواد خود را به اهم و همچنین ممکن است گواهینامه های ISO یا سایر گواهینامه هایی برای صنایعی که نیاز به ماده ای دارند که به عنوان ایمن در برابر تخلیه الکترواستاتیک (ESD) تأیید یا برای استفاده در محیط های تولید الکترونیکی پاک تأیید شده باشد، لیست کنند.
ویژگی های ماده قطعه شما، به جز ایمنی ESD، همان ویژگی های ماده پایه خواهد بود.
کاربردهای رایج:
محفظه های برد مدار، ابزارها و وسایل نگهدارنده مورد استفاده در آزمایشات الکترونیکی.
تمام متریال چاپ سه بعدی – راهنمای نهایی
کامپوزیت چوب
فیلامنت چاپگر سه بعدی چوب معمولاً از PLA همراه با الیاف چوب ساخته شده است (منبع: All3DP)
فیلامنت چاپگر سه بعدی چوب در واقع ترکیبی از یک پلیمر و الیاف چوب است. امروزه انواع مختلفی از فیلامنت های چاپگر سه بعدی چوب-PLA در دسترس هستند. چوب به فیلامنت های پلیمری اضافه میشود تا ظاهری شبیه به چوب (به درجات مختلف) به قطعات نهایی ببخشد. توجه داشته باشید که انواع مختلف فیلامنت چوبی، مانند کاج و ابنوس، معمولاً به رنگ آنها اشاره دارد، نه نوع چوبی که در فیلامنت وجود دارد.
همانند سایر انواع فیلامنت های پرینتر سه بعدی، استفاده از چوب نیز دارای معامله ای است. در این مورد، جذابیت ظاهری و لمسی به قیمت کاهش انعطاف پذیری و استحکام به دست می آید. معمولاً افزودنی ها به استحکام پلیمر اضافه می کنند، اما در مورد چوب، برعکس است. فیلامنت پر شده با چوب همچنین می تواند سرعت فرسایش نازل چاپگر سه بعدی شما را افزایش دهد، پس قبل از استفاده از این ماده، این نکته را در نظر داشته باشید.
در دمای چاپ چوب دقت کنید، زیرا حرارت بیش از حد می تواند منجر به ظاهری تقریباً سوخته یا کاراملی شود. از طرف دیگر، ظاهر پرینت های چوبی شما می تواند با کمی پردازش پس از چاپ به طور قابل توجهی بهبود یابد. شما می توانید آن را ببرید، سنباده بزنید، یا رنگ کنید.
کاربردهای رایج:
• کاربردهای تزئینی که نیازی به استحکام ندارند.
تمام متریال چاپ سه بعدی – راهنمای نهایی
فیلامنت ظاهر فلزی
فیلامنت فلزی می تواند ظاهر و احساس فلز را در قطعات چاپ شده سه بعدی ایجاد کند و حتی ممکن است اکسید شود (منبع: left eSun, right FilaPrint)
برای ظاهر فلزی، فیلامنت پلیمری با مقدار کافی پودر فلز ترکیب میشود تا زمانی که قطعه نهایی پولیش شود، مانند فلز به نظر برسد. حتی وزن آن نیز شبیه به فلز است زیرا این ترکیبات معمولاً چندین برابر سنگین تر از فیلامنت پلاستیک خالص هستند، که این ماده را برای چاپ سه بعدی جوایز و مجسمه ها عالی میسازد. به خاطر داشته باشید که این ماده عملکرد واقعی فلز را نخواهد داشت.
این فیلامنت فلزی معمولاً بین 10% تا 30% فلز واقعی، مانند برنز یا مس، که در PLA جاسازی شده است، دارد و اغلب به عنوان ماده کامپوزیت فلزی نامیده میشود. این فیلامنت، چاپ هایی تولید میکند که به راحتی می توانند از نظر بصری به عنوان فلز شناخته شود، اما این ماده را با کامپوزیت های فلز/ پلیمر که در لیست بعدی ما قرار دارند و قطعات واقعی فلزی تولید می کنند، اشتباه نگیرید.
هنگام چاپ با این کامپوزیت های فلزی، انتظار فرسایش بیشتر نازل را داشته باشید. بنابراین، توصیه میشود که نازل برنجی خود را به استیل ضد زنگ یا آلیاژ دیگری سخت تر تعویض کنید، زیرا نازل های برنجی به دلیل سایش ذرات فلزی بسیار سریعتر فرسوده می شوند.
اگر فقط به دنبال درخشش فلز هستید، فیلامنت های PLA شبیه به ابریشم (سیلک) با رنگ های طلایی، برنزی و نقره ای نیز گزینه خوبی هستند.
کاربردهای رایج:
• جوایز، مجسمه ها، مدل ها، مهره های شطرنج
تمام متریال چاپ سه بعدی – راهنمای نهایی
فیلامنت فلز واقعی
فیلامنت فلزی مانند این نوع از BASF Ultrafuse برای چاپ قطعات واقعی فلزی روی چاپگر FDM با پردازش پس از چاپ مورد نیاز است (منبع: Zortrax)
فیلامنت فلزی که چند سال پیش معرفی شد و اکنون در بین کاربران بسیار محبوب است، برای ایجاد قطعات فلزی واقعی و جامد استفاده می شود. مصرف کنندگان و متخصصان به این ماده روی آورده اند تا همه چیز از مجسمه ها گرفته تا قطعات کوچک جایگزین و ابزارها را تولید کنند. مزیت آن صرفه جویی شگرف در هزینه و زمان نسبت به ماشین کاری یا قالب گیری فلز است.
چندین سازنده چاپگر سه بعدی FDM، از جمله UltiMaker، BCN3D و Anycubic، پروفایل های چاپگری را راه اندازی کرده اند که به شما امکان می دهند با فیلامنت فلزی روی دستگاه های خود چاپ کنید. فیلامنت های فلزی برای قطعات فلزی فقط از تعداد کمی از تولیدکنندگان، از جمله BASF و The Virtual Foundry، در دسترس هستند.
این فیلامنت ها حاوی درصد بالایی از پودر فلز (حدود 80٪) هستند، اما قطعات فلزی را مستقیماً از روی هیت بد تولید نمی کنند؛ آنها باید از دو مرحله پس پردازش عبور کنند که پلاستیک را ذوب میکنند و سپس قطعه فلزی را متراکم می کنند. برای مطالعه عمیق تر در مورد چاپ قطعات فلزی واقعی با فیلامنت فلزی، راهنمای زیر را ببینید.
فلزات موجود:
• مس
کاربردهای رایج:
• قطعات یدکی، قطعات ماشین، چرخ دنده ها، پروانه ها
تمام متریال چاپ سه بعدی – راهنمای نهایی
PC: مقاوم در برابر حرارت
قطعات چاپ شده سه بعدی در پلی کربنات از Ultiimaker، Matterhackers، و Tiziano Vudafieri.
پلی کربنات (PC) ماده ای محکم است که برای سه ویژگی اصلی متمایز می شود: شفافیت بصری، مقاومت در برابر حرارت، و استحکام فوق العاده. هنگامی که به صورت سه بعدی چاپ می شود، در صنایع مختلف برای نمونه های اولیه چراغ های جلوی خودرو، سایبان های لامپ، و موارد شفاف برای اجزای الکتریکی استفاده میشود.
PC به عنوان جایگزین شناخته شده ای برای شیشه است، زیرا شفاف است، 250 برابر بیشتر از شیشه در برابر ضربه مقاوم است، و می توان بدون مشکل ترک خوردگی، آن را سوراخ کرد. این ماده می تواند رنگ ها را به خود بگیرد و همچنان شفاف یا کاملاً کدر باقی بماند. همچنین با سایر پلاستیک ها ترکیب می شود تا مقاومت در برابر ضربه را افزایش دهد. به عنوان مثال، PC-ABS که به رنگ سیاه و سفید موجود است، برای محصولاتی مانند بدنه های پهپاد و قطعات جایگزین که به استحکام بیشتری نسبت به ABS به تنهایی نیاز دارند، استفاده می شود. شما همچنین PC را با افزودنی هایی از جمله الیاف کربن، خواهید یافت.
قطعات چاپ شده سه بعدی در PC، استحکام بالایی در دماهای سرد (زیر 20 درجه سانتیگراد) نشان می دهند، بنابراین این ماده برای استفاده در فضای باز مناسب است. این ماده به طور ذاتی ضد شعله است و دارای خواص عایق بندی الکتریکی خوبی است که تحت تأثیر آب یا دما قرار نمی گیرد. همچنین می تواند استریلیزاسیون با بخار را به طور مکرر تحمل کند، بنابراین در برخی از کاربردهای بهداشتی استفاده می شود.
PC اغلب در ترکیبات پلیمری یافت می شود، مانند PC-ABS.
کاربردهای رایج:
• وسایل روشنایی، تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی
تمام متریال چاپ سه بعدی – راهنمای نهایی
PEI: نسبت استحکام به وزن بالا
قطعات چاپ شده سه بعدی در Ultem با استفاده از PEI ULTEM 9085 FormFutura و ULTEM 1010 Intamsys.
پلیاتریمید (PEI) اولین بار در سال 1982 توسط شرکت جنرال الکتریک (که اکنون به نام SABIC شناخته می شود) تحت نام تجاری Ultem توسعه یافت، همانطور که هنوز به طور معمول شناخته می شود. این پلاستیک با عملکرد بالا با ویژگی های برجسته حرارتی، مکانیکی، و الکتریکی مشخص می شود و بیشتر به عنوان جایگزینی مقرون به صرفه برای فلز استفاده می شود. قیمت خرده فروشی آن می تواند بیش از 350 دلار به ازای هر کیلو باشد، بنابراین صرفاً یک ماده درجه مهندسی است.
PEI به تولیدکنندگان نسبت استحکام به وزن بالایی ارائه می دهد، که آن را به اندازه کافی قوی می سازد تا در برخی کاربردها جایگزین فولاد شود و به اندازه کافی سبک است تا در دیگر کاربردها جایگزین آلومینیوم شود، به ویژه در هوافضا.
درجات مختلفی از Ultem وجود دارد، که رایج ترین آن Ultem 1000 است. Ultem 1010 یک ماده رزینی است، و Ultem 2300 یک ماده تقویت شده با 30٪ شیشه است. شما تنوع های PEI با الیاف کربن را خواهید یافت.
PEI همچنین دارای مقاومت خوب در برابر نور UV و قابلیت هوازی و به طور ذاتی ضد شعله است. همچنین در برابر الکل ها، اسیدها، و حلال های هیدروکربن مقاوم است اما در حلال های نیمه هالوژنه حل می شود. بیشتر درجات PEI مطابق با استانداردهای تماس با مواد غذایی هستند.
کاربردهای رایج:
• اجزای چرخ دنده، محفظه های شیر، محفظه های سنسور و ترموستات، خودروسازی، هوافضا.
تمام متریال چاپ سه بعدی – راهنمای نهایی
PEEK: جایگزین سبک وزن برای فلز
قطعات چاپ شده سه بعدی در PEEK توسط Roboze، Stratasys، Indmatec، و کلاف مواد توسط Evonik.
PEEK جزو خانواده پلیمرهای پلی آریلاترکتون (PAEK) است و برای کاربردهای نظامی، دارویی، پتروشیمی، بهداشتی و بسته بندی مواد غذایی از محبوبیت رو به رشدی برخوردار است.
با این حال، هزینه بالا و فرآیند پیچیده تولید آن، استفاده از آن را به کاربردهای صنعتی با چاپگرهای خاص محدود میکند. PEEK کمتر از نصف وزن آلومینیوم و یک ششم وزن فولاد دارد، که آن را به یک جایگزین عالی برای فلز در قطعات صنعت نفت و گاز و هوافضا تبدیل می کند. خواص PEEK می تواند با ترکیب آن با مواد کامپوزیتی مانند الیاف شیشه، گرافیت یا تقویت کننده های کربنی که به مقابله با انقباض کمک می کنند، بیشتر بهبود یابد.
PEEK همچنین برای ایمپلنت های پزشکی استفاده می شود (زیرا کاملاً سازگار با بدن و شفاف در برابر اشعه ایکس است)، اما تفاوت عظیمی بین PEEK صنعتی و قابل کاشت وجود دارد، با اینکه Evonik تنها فیلامنت PEEK کاملاً تأیید شده پزشکی را تا به امروز در بازار ارائه می دهد (با قیمت حدود 5000 دلار به ازای هر کیلوگرم).
PEEK در برابر دماهای شدید تا 260 درجه سانتیگراد و مایعات خورنده، گازها و فشارهای بالا بسیار مقاوم است. این ماده می تواند به طور مکرر استریل شود و پایداری ابعادی خود را حفظ کند.
کاربردهای رایج:
• اجزاء در صنایع هوافضا، خودروسازی، و مراقبت های بهداشتی. ایمپلنت های جایگزین استخوان در انسان ها.
تمام متریال چاپ سه بعدی – راهنمای نهایی
PEKK: سفت و محکم
قطعات چاپ شده سه بعدی در PEKK با استفاده از PEKK Luvocom 3F FormFutura و PEKK Antero 800NA.
PEKK یک پلیمر دیگر در خانواده پلیآریلاترکتون (PEAK) است و دارای خواص مکانیکی، حرارتی، و مقاومت شیمیایی فوق العاده خوبی است. یکی از دلایلی که برخی از تولید کنندگان افزودنی PEKK را به جای PEEK انتخاب می کنند این است که به طور کلی چاپ با آن آسان تر است.
PEKK می تواند در دماهای پایین تر چاپ سه بعدی نسبت به فیلامنت های مبتنی بر PEEK پردازش شود، نیازی به اتاقک بسیار داغ (چمبر گرم) (مانند PEEK) ندارد، و دارای چسبندگی لایه ای عالی است، که منجر به قطعاتی با دقت ابعادی استثنایی و مستحکم می شود. این یک پلیمر چاپ سه بعدی با عملکرد بالا و چند منظوره دیگر است که می تواند جایگزین قطعات فلزی و کامپوزیتی در صنایع مختلف از جمله هوافضا، خودروسازی، فناوری پزشکی و دریایی شود. این ماده در برابر تقریباً تمام مواد شیمیایی آلی و معدنی مقاوم است.
قطعات چاپ شده با PEKK ممکن است پس از چاپ حرارت داده شوند (آنیل شوند) تا خواص مکانیکی، حرارتی، و مقاومت شیمیایی آنها به حداکثر برسد. قطعات چاپ شده رنگی شفاف طلایی خواهند داشت و سپس پس از آنیل شدن به رنگ قهوه ای مات تبدیل می شوند.
کاربردهای رایج:
• اجزاء در صنایع هوافضا، خودروسازی، نفت و گاز
تمام متریال چاپ سه بعدی – راهنمای نهایی
PVDF: در برابر شرایط شدید مقاومت میکند
مواد PDVG توسط Nanovia PVDF و FluorX PVDF از 3DXTech AM.
پلیوینیلیدنفلوراید (PVDF) یک پلیمر دیگر است که به دلیل داشتن مجموعه ای از خصوصیات منحصر به فرد، در تولید افزودنی کاربردهای رو به افزایشی پیدا کرده است. PVDF به طور گسترده ای در کاربردهای فناوری بالا مانند تجهیزات فرآیند شیمیایی، نیمه هادی ها، باتری های لیتیوم-یون و سایر کاربردهای مرتبط با برق، الکترونیک و انرژی استفاده می شود.
این ماده در معرض محیط های حرارتی، شیمیایی و تشعشعی سخت، پایداری بالایی دارد، بنابراین انتخاب اول برای قطعات و اجزایی است که قرار است به فضا پرتاب شوند یا در صنعت نفت و گاز نصب شوند. پانل های ساخته شده از PVDF در ماهواره ها و کاوشگرهای فضایی استفاده می شوند. این ماده مقاومت بالایی در برابر سایش، مقاومت عالی در برابر پیری و نفوذ پذیری کم نسبت به اکثر گازها و مایعات دارد.
این یک نوع فیلامنت نیست که همراه با PLA به صورت آنلاین لیست شود، بنابراین برای راهنمایی در مورد کاربرد، به متخصصان متریال مانند Syensqo، سازنده PVDF مراجعه کنید.
کاربردهای رایج:
کاربرد صنعتی در فضا، نفت و گاز، تولید
تمام متریال چاپ سه بعدی – راهنمای نهایی
PPSU: شفاف در دمای بسیار بالا
مواد PPSU توسط Intamsys و قطعات چاپ سه بعدی شده با PPSU از شرکت های Solvay، Stratasys و Intamsys.
پلیمرهای سولفون (PPSU، PESU، PSU) خانواده ای دیگر از پلاستیک های با عملکرد بالا هستند که ترکیبی از ثبات حرارتی عالی، استحکام و سختی بالا، ثبات هیدرولیتیکی عالی، شفافیت، و مقاومت خوب در برابر ترک خوردگی ناشی از استرس محیطی را ارائه می دهند. اینها معمولاً کمی اقتصادی تر از پلیمرهای PEAK هستند و نسبتاً راحت تر با چاپگرهای سه بعدی قابل چاپ هستند.
آنچه که این پلیمرها را از خانواده PEAK متمایز می کند، دمای بالای انحراف حرارتی آنها (مشابه PEI) است و آنها تنها ترموپلاستیک هایی هستند که در دماهای بسیار بالا (204 درجه سانتیگراد) شفاف باقی می مانند، حتی پس از قرارگیری در معرض طولانی مدت. PPSUها عملکردی طولانی مدت در آب داغ و بخار، حتی تحت فشار، ارائه می دهند، بنابراین اغلب برای جایگزینی فلز برنج در کاربردهای آب داغ تحت فشار استفاده می شوند. آنها می توانند به عنوان جایگزینی سبک وزن برای فلز در موارد و سینی های استریلیزاسیون جراحی، آزمایش های ایمپلنت، دسته های ابزار جراحی، و دیگر دستگاه های پزشکی و دندانپزشکی استفاده شوند. PPSU همچنین به طور گسترده ای در کاربردهای خدمات غذایی و داخل کابین هواپیما استفاده میشود.
متداول ترین کاربردها:
داخل کابین هواپیما، اجزای محرکه (تماس با روغن های موتور)، کاربردهای دستگاه های پزشکی که نیازمند استریلیزاسیون با بخار هستند.
تمام متریال چاپ سه بعدی – راهنمای نهایی
فیلامنت های سازگار با بدن
فیلامنت Vestakeep Care M40 3DF PEEK از شرکت Evonik (منبع: Evonik)
بسیاری از پلیمرها، مانند PLA، PEEK و نایلون، به طور طبیعی با بدن سازگار هستند، اما این به این معنا نیست که تمام فیلامنت های چاپ سه بعدی PLA، PEEK و نایلون سازگار با بدن باشند. اغلب افزودنی هایی در فیلامنت های پلیمری وجود دارد تا عملکرد بهتری در حین چاپ سه بعدی داشته باشند یا رنگدانه ها اضافه شوند. بنابراین، برای ساخت محصولات سازگار با بدن، شما باید با یک فیلامنت سازگار با بدن مورد تأیید شروع کنید، که تنها از تعدادی سازندگان خاص، از جمله Solvay، Evonik، DSM و Stratasys، عرضه می شود.
اگر به ماده ای علاقه مند هستید که باعث تحریک پوست نشود یا چیزی که برای اسباب بازی کودکان مناسب باشد که ممکن است برای چند دقیقه ای به دهان برود، راهنمای ما را در مورد مواد سازگار با بدن که در زیر لینک شده است، بررسی کنید.
برای متخصصان پزشکی، مانند دندان پزشکان، شما باید درجه بندی های FDA مواد خود و مقاومت یک پلیمر در برابر استریلیزاسیون و مواد ضدعفونی کننده شیمیایی مختلف را در نظر بگیرید. برخی از مواد شیمیایی تمیز کننده که روی پلیمرها استفاده می شوند می توانند شروع به تجزیه ماده کنند. اکثر تولیدکنندگان فیلامنت های سازگار با بدن در مشخصات فنی خود جزئیاتی را ارائه می دهند که آیا قطعات چاپ سه بعدی با مواد آنها می توانند در برابر قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی خاص و روش های استریلیزاسیون مقاومت کنند یا خیر.
به جای فیلامنت، رزین چاپ سه بعدی ماده ای است که برای متخصصان دندان پزشکی انتخاب می شود. ما در این راهنما پایین تر، رایج ترین انواع آن را بررسی می کنیم.
کاربردهای رایج:
ایمپلنت ها، راهنماهای جراحی، ابزارهای پزشکی، ارتزهای ارتوپدی
منبع: All3dp.com
محصولات مرتبط
نوشتن یک نظر