همه چیز در مورد فیلامنت‌ پرینترهای سه بعدی

همه چیز در مورد فیلامنت‌ پرینترهای سه بعدی

در تهیه طرح نهایی قطعات مختلف، باید از پرینترهای سه بعدی استفاده شود. پرینترهای 3 بعدی هم باید یک ماده ترموپلاستیکی را ذوب کنند و به طرح دلخواه و برنامه ریزی شده، تبدیل کنند. این ماده همان فیلامنت است. معنی فیلامنت در لغت، رشته می‌باشد و در واقع منظور از این رشته، همان نوارهای ترموپلاستیکی خاصی است که برای تهیه قطعات و چاپ 3 بعدی از آنها استفاده می‌شود.

اگر نگاهی به پرینترهای معمولی بیندازید، می‌بینید که کارتریج در شکل گیری شکل نهایی طرح مورد نظر، بسیار حائز اهمیت است. باید گفت: همان گونه که کارتریج در پرینتر معمولی نقش اساسی دارد، فیلامنت هم در پرینترهای سه بعدی، نقش بسیار مهمی را ایفا می کند. حالا باید دید که انواع فیلامنت پلیمری چیست و چه کاربردی می‌تواند داشته باشد؟ همچنین باید در مورد قیمت و نحوه خرید آن هم صحبت کرد. خلاصه، در این مقاله به صفر تا 100 فیلامنت پرداخته‌ایم. پس با ما همراه  باشید.

آنچه در این مقاله می‌خوانید:

1. فیلامنت چیست و چه کاربردی دارد؟
2. الیاف فیلامنت چیست؟
3. انواع فیلامنت و کاربرد آن برای پرینترهای 3 بعدی چیست؟
4. فیلامنت‌های مختلف با یکدیگر چه تفاوتی دارند؟
5. چگونه و از کجا می‌توان فیلامنت ارزان و با صرفه خریداری کرد؟

فیلامنت و کاربرد آن

فیلامنت، متریال اصلی برای ایجاد قطعه طراحی شده است. در واقع قطعات مختلف تولیدی، در ابتدا فقط یک طرح هستند و این طرح باید در نرم افزارهای کامپیوتری به شکل دقیق طراحی شوند. سپس با استفاده از یک پرینتر 3 بعدی، این طرح باید چاپ شود. البت منظور از چاپ، روی ورق نیست. چاپگر سه بعدی از طریق ذوب کردن یک سری مواد پلاستیکی و ترموپلاستیک، می‌تواند طرح مورد نظر را به شکل سه بعدی ایجاد کند.

پرینترهای 3 بعدی FDM از طریق رشته‌های پلیمری خاص که به آنها فیلامنت گفته می‌شود، می‌تواند طرح‌های 3 بعدی ایجاد کند. فیلامنت‌ها از طریق یک اکسترودر کشیده می‌شوند و با ورود به پرینتر 3 بعدی، ذوب می‌شوند. سپس طرح نهایی مورد نظر را ایجاد می‌کنند.

فیلامنت در بازار به شکل رولی وجود داشته  اغلب به صورت نیم کیلوگرمی به فروش می‌رسد. این فیلامنت‌ها از جنس پلاستیک و ترموپلاستیک هستند. کیفیت فیلامنت در بازار مختلف است و این مواد رشته‌ای با قیمت‌های مختلفی به فروش می‌رسد. اگر یک فیلامنت با کیفیت تولید شده باشد، مطمئنا روی قطعه تولید شده و کیفیت آن نیز به شدت تاثیر گذار است. تمام پرینترهای سه بعدی یک مجموعه از دام و سرعت و دامنه عملکردی هستند که باید در انتخاب فیلامنت، تمام اینها مد نظر قرار بگیرد. چون مستقیما روی کیفیت کار اثر گذار است.

اگر نگاهی به فیلامنت‌های موجود در بازار و مخصوص پرینترهای 3 بعدی بیندازید، متوجه می‌شوید که این فیلامنت‌ها در ضخامت و در رنگ‌های مختلفی تولید و عرضه می‌شوند. این مواد می‌توانند درون پرینتر 3 بعدی، تغییر حالت بدهند و پرینتر 3 بعدی از طریق نازل موجود در آن، لایه‌های مختلفی را روی هم قرار دهد تا قطعه مورد نظر ساخته شود.

در دسته بندی خاصی از نظر ضخامت، می‌توان فیلامنت‌ها را در دو دسته جای داد:

1. ضخامت 1.75 میلیمتر
2. ضخامت 3 میلیمتر

در اکثر موارد، از ضخامت 1.75 میلیمتر برای پرینترهای 3 بعدی استفاده می‌شود. اندازه خروجی نازل دستگاه تعیین کننده ضخامت مناسب فیلامنت برای دستگاه مورد نظر است.

کاربردهای فیلامنت در تولید قطعات پلاستیکی خودرو، قطعات متحرک، ابزار و لوازم موسیقی و همچنین تولید قطعات و تکه‌های متعلق به ظروف آشپزخانه، محفظه‌های الکترونیکی و اسباب بازی‌های متنوع و برخی از موارد دیگر است. این ماده موارد بسیار زیاد دیگری به غیر از استفاده در چاپگر سه بعدی نیز دارد که فعلا خارج از بحث ما است.

الیاف فیلامنت چیست؟

الیاف فیلامنت از انواع فیلامنت هستند که شاید زیاد در طراحی سه بعدی و تولید قطعات نقش خاصی نداشته باشند. اما به هر حال اینها نیز نوعی از فیلامنت هستند. بد نیست کمی راجع به آنها بدانید.

الیاف فیلامنت یا همان نخ فیلامنت از لایه‌های الیاف هستند شکل هستند که با دستگاه نخ ریسی تولید می‌شوند و در هنگام تابیده شدن، می‌تواند به طور موازی در کنار یکدیگر قرار بگیرد. تا از یکدیگر جدا نشوند. اگر نمونه‌های آن را نام ببریم حتما متوجه می‌شوید که الیاف فیلامنت چیست و چه کاربردهایی دارد.

انواع فیلامنت شامل موارد زیر است:

• نخ مونو فیلامنت مانند نخ ماهیگیری
• نخ مولتی فیلامنت برای استفاده در تار و پود فرش

انواع فیلامنت و کاربرد آنها برای پرینترهای 3 بعدی

فیلامنت‌های مختلفی وجود دارد که هر کدام می‌تواند ضخامت و کیفیت متفاوتی تولید و عرضه شود. در اینجا به برخی از آنها اشاره کرده و توضیح می‌دهیم:

1. فیلامنت PLA: این نوع فیلامنت از طرفدارا بسیاری برخوردار است. چون ماهیتی غیر سمی ولی ایمن دارد. از این نوع فیلامنت برای پرینترهای 3 بعدی استفاده می‌شود و بهترین گزینه برای چاپگرهای سه بعدی است. کودکانی که از پرینت 3 بعدی لذت می‌برند می‌توانند از این فیلامنت استفاده کنند.
2. فیلامنت ژله‌ای:
3. فیلامنت ABS: این نوع فیلامنت هم از نوع فیلامنت‌های بسیار مقاوم و محکم بوده و برای چاپگرهای 3 بعدی استفاده می‌شود.
4. های فیلامنت یا HIPS: این فلامینت از ماده زیست تخریب پذیر شکل گرفته است. همچنین به عنوان ساپورت و پشتیبان عمل می‌کند. محلول بی رنگی به نام هیدروکربن مایع به سرعت این فیلامنت را در خود حل می‌کند. بازه‌ی دمای آن بین 230 الی 250 درجه سانتی گراد است.
5. PET: ین فیلامنت به عنوان یک پلی استر شناخته می‌شود. این فیلامنت نوعی پلیمر است که در همه جا می‌توان از آن استفاده کرد. از منسوجات و تولیدات شیشه‌ای گرفته تا پوشش‌های فضایی مقاوم در برابر گرما و بادبان‌ها، کاربرد دارد.
6. PETG: این فیلامنت از نسخ اصلاح شده PET می‌باشد و از طریق افزودن یک گلیکول دوم در طول فرآیند پلیمریزاسیون حاصل می شود. ساختار مولکولی نامنظم می باشد و رزینی شفاف و بی شکل است که بین دمای 220 الی 260 درجه ذوب می شود.

فیلامنت‌های مختلف دیگری نیز وجود دارد که هر کدام می‌توانند در پرینتر 3 بعدی مورد استفاده قرار بگیرند. این فیلامنت‌ها شامل موارد زیر است:

• Nylon
• PVA
• Sandstone
• Wood
• Metal
• Magnetic Iron
• Conductive
• Carbon Fiber
• TPE
• Glow in the Dark
• Amphora
• PC
• FLEXIBLE
• PETG
• TPU

تمامی این فیلامنت‌ها برای ایجاد حالت فیزیکی طرح‌هایی است که با کتیا و اتوکد طراحی شده است. اما در میان ایت فیلامنت‌ها، برخی رایج ترند. تفاوت فیلامنت‌ها با یکدیگر منجر شده تا دو مورد از آنها بسیار پر کاربرد تر از بقیه باشند. قبلا هر دوی این ها به طور کامل معرفی شده است

فیلامنت ABS و فیلامنت PLA که هر دو ترموپلاستیک بوده و در معرض نور و گرما به حالت انعطاف پذیری می‌رسند. البته در دمای پایین هم سخت و سفت می‌شوند و این حالت گرم و سرد شدن و سفت و نرم شدن آنها می‌تواند بارها و بارها تکرار شود.

ویژگی های یک فیلامنت خوب

فیلامنت خوب و با کیفیت، می‌تواند در نتیجه کلی کار و تبدیل طرح به حالت 3 بعدی، بسیار مهم باشد. اگر از متریال خوبی برای این کار استفاده نشود، مطمئنا نمی‌توان انتظار تولیدات با کیفیت را داشت. از این نظر، همیشه باید برای خرید فیلامنت با کیفیت، اقدام کرد.  برخی از ویژگی‌های یک فیلامنت خوب شامل موارد زیر است:

1. نباید در اثر گرما از خود بویی را متصاعد کند.
2. نباید داخل ان از حباب های مسدود شده، پر باشد. زیرا حباب منجر به خرابی و کاهش ظرافت در هنگام تولید قطعه خواهد شد.
3. طول فیلامنت مورد نظر باید به طور یک دست و کامل باشد و تلرانس ضخامتی نداشته باشد.
4. در طول آن هیچ گونه قطعی و شکستگی وجود نداشته باشد. وجود شکستگی باعث نرسیدن مواد به اکسترودر و ناقص شدن کار می شود.
5. چسبندگی لایه‌های پرینت، خوب باشد.
6. مواد اولیه به کار رفته در آن باید از نوع مرغوب باشد.
7. رنگ دانه های فیلامنت به طور کامل و یکنواخت در داخل فیلامنت پخش شده باشد.
8. مشخصات ابعادی قطعه پرینت شده پس از پرینت تغییر پیدا نکند.

توجه کنید که هیچ کدام از فیلامنت‌ها موقع ذوب شدن، دیگر به حالت رشته‌ای اولیه در نمی‌آیند.

خرید انواع فیلامنت برای پرینترهای 3 بعدی

اگر تصمیم به خرید فیلامنت دارید و دوست دارید فیلامنت مورد نظر شما از کیفیت بالای برخوردار باشد، توصیه ما به شما این است که خرید خود را از فروشگاه‌های اینترنتی انجام دهید. در این فروشگاه‌ها، شما حق انتخاب و آزادی عمل بالاتری دارید. لذا می‌توانید با ورود به بخش فروش، ابتدا مشاوره بگیرید و سپس اقدام به خرید کنید.

خرید انواع فیلامنت با کیفیت، قیمت بالاتری نسبت به موارد معمولی آن دارد. ابتدا باید مشخص کنید که قطعه یا قطعات مورد نیاز شما چه هستند و قرار است با چه فیلامنتی تولید شود. اگر قطعه شما از حساسیت بالایی برخوردار است، باید برای تهیه فیلامنت مرغوب، هزینه کنید. این مقدار هزینه هم با توجه به وارداتی یا ساخت داخل بودن آن، متفاوت است.

اگر تمامی ویژگی‌هایی که در موارد هشت گانه بالا به آنها اشاره شد را برای خرید، مد نظر قرار دهید، مطمئن باشید فیلامنت با کیفیت و خوبی را تهیه می‌کنید.

و کلام آخر

خرید فیلامنت با کیفیت، تضمین کننده سلامت دستگاه پرینتر 3 بعدی و همچنین کیفیت قطعه تولیدی است. پیشنهاد ما به شما استفاده از فیلامنت ABS یا PLA است. زیرا مزایای استفاده از آنها، بیشتر بوده و قبلا در این مورد صحبت شده است.