فیلامنت یا Filament متریال یا مواد مصرفی پرینتر های سه بعدی می باشد. اگر بخواهیم درباره فیلامنت صحبت کنبم بهتر است بدانیم که کلمه Filament در لغت به معنای رشته می باشد، ولی نه هر رشته‌ ای. در این مقاله انواع فیلامنت از مجموعه سارای 3D دقت ما بر روی فیلامنت پرینتر‌ های سه بعدی می باشد.

هر پرینتر‌ سه ‌بعدی، به منظور چاپ و ساختن یک قطعه سه بعدی، مواد مصرفی نیاز دارد. به اصلی ترین مواد مصرفی در چاپگر های سه بعدی، فیلامنت نامیده می‌شود. علت این نامگذاری، حالت ظاهری فیلامنت می باشد. فیلامنت در اصل یک رشته ترموپلاستیکی می باشد که انواع مختلفی دارد و با ذوب نمودن آن می‌ توان قطعه سه بعدی ساخت. قطر این رشته های پلاستیکی غالبا 1.75 میلی متر یا 3 میلی متر بوده که هر کدام خواص ویژه خود را دارند و به منظور پرینت قطعه توسط انواع فیلامنت به دمای ذوب مختلفی نیاز خواهد بود. در پرینتر سه بعدی، فیلامنت توسط اکسترودر کشیده می شود، در مرحله بعد با دمای مشخص ذوب می‌ گردد. سپس به کمک نازل، با قطر کمتری خارج شده و با به وجود آوردن لایه‌ های نازک از فیلامنت روی یک دیگر و سپس خنک شدن، شکل نهایی را به وجود می آورند. فیلامنت ها در انواع و رنگ های گوناگون در بازار قابل یافت هستند.

ساپورت یا پشتیبان چیست؟

ساپورت در اصل لایه نخست، قبل از شروع پرینت می باشد. ساپورتِ پرینتر سه بعدی زمانی استفاده می شود که در مدلی که می خواهیم آن را چاپ نمائیم، بیرون زدگی داشته باشد و یا زاویه‌ ی آن با یکی از محور های X و Yو Z بیش از 45 درجه باشد. از طرفی که در پرینتر سه بعدی، ساخت مدل به صورت لایه لایه انجام می‌شود، ساخت هر لایه نیازمند به لایه‌ی زیرین است. زمانی که در قسمتی از مدل چاپی (مثل خط افقی در حرف H و حرف T) هیچ لایه‌ای در زیر این خط وجود نداشته باشد، برای چاپ دقیق‌تر و تمیزتر، استفاده از ساپورت بهترین کار است.

انواع فیلامنت پرینتر سه بعدی

انواع زیادی از فیلامنت‌ ها بر پایه جنس و دمای ذوب وجود دارد. در این بخش به چند نمونه از آن ها را معفی می کنیم.

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

در میان انوع مختلف که در اینجا از آن ها یاد کردیم، نمونه هایی وجود دارند که محبوبیت بیشتری را به خود جذب کرده اند و به عنوان ساده ترین و پر استفاده ترین فیلامنت‌ ها شناخته می شوند. نمونه ABS , PLA  هر دو از محبوب ترین‌ ها در میان انواع فیلامنت‌ ها هستند.

محبوبترین فیلامنت کدام است؟

دو مورد از پر استفاده ترین و محبوب ترین متریال جهت پرینت سه بعدی نمونه PLA , ABS می باشند. ولی چه فرق هایی میان این دو نمونه هست؟ آیا می توان گفت یکی از آن ها نسبت به آن یکی بهتر است؟

PLA

PLA یا Polylactic Acid (پلیلاکتید اسید) یک ماده ارزان و زیست تخریب پذیر، تولید شده از نشاسته ذرت و نیشکر و رایج برای چاپ سه بعدی است و بازیافت این فیلامنت به راحتی قابل انجام است. فیلامنت PLA در تمامی پرینترهای FDM استفاده می‌شود و بیشتر برای نمونه سازی سریع و کارهای پژوهشی و آموزشی کاربرد دارد.

از کاربردهای دیگر این فیلامنت، دوخت و بخیه زنی پزشکی و ساخت ایمپلنت‌های جراحی (پین‌ها، میخ‌هاو …) در دندان پزشکی است. این نوع فیلامنت به دلیل تنوع رنگی، برای ساخت قطعات تزیینی و ویترینی مناسب است. نمونه فیلامنت PLA  دمای ذوب پایینی دارد و بازه‌ی دمای آن بین 180 الی 230 درجه سانتی گراد است . به همین دلیل می‌توانید بدون داشتن هیت بد یا صفحه داغ از فیلامنت PLA استفاده کنید. با وجود اینکه یکی از محبوب ترین فیلامنت‌ها، نوع PLA  است با این حال برای همه کارها مناسب نیست. این فیلامنت، مقاومت چندانی در برابر ضربه ندارد.

ABS

متریال ABS یا (اکریلونیتریل بوتادین استارین) بر پایه‌ی نفت است. این فیلامنت ماندگاری بالایی با گذشت زمان و مقاومت زیادی در برابر ضربه دارد به همین دلیل برای قطعات کاربردی پیشنهاد می‌شود و محبوبیت خاصی بین افرادی که کار تخصصی انجام می‌دهند، دارد. این نمونه فیلامنت مقاومت فیزیکی بالایی دارد و یک پلاستیک محکم و مقاوم در برابر ضربه است.

به دلیل مشخصه های ABS از آن به طور گسترده در ساخت لوازم جانبی خودرو استفاده می‌کنند. فیلامنت ABS برای انجام کارهای دقیق مناسب است و حتی بدون ساپورت نیز می‌تواند نمونه‌هایی با دقت بالا به ما بدهد. فیلامنت ABS همچنین به دلیل مقاومت بالا در برابر دما میتواند برای قطعاتی که در معرض ساییدگی هستند استفاده شود.

در واقع ABS  نسبت به رقیب خود مقاومت بالایی در برابر فشار و دما از خود نشان می‌دهد. بازه‌ی دمای آن بین 210 الی 250 درجه سانتی گراد است. توجه داشته باشید، فیلامنت ABS وقتی در برابر حرارت قرار گیرد گازهای سمی از خود منتشر می‌کند که سرطان زا هستند. بنابرین برای استفاده از آن حتما باید پرینتر شما دارای محفظه باشد که گازهای منتشر شده از فیلامنت آسیبی به شما نزند. در غیر این ‌صورت لازم است در فضایی که تهویه مناسب داشته باشد از آن استفاده کنید.

انواع دیگر فیلامنت پرینتر سه بعدی

فیلامنت PET

فیلامنت PET توسط سازمان FDA تأیید شده، همچنین بی ضرر، پایدار و 100% قابل بازیافت است. این فیلامنت در حالت خام بی رنگ است و وقتی در معرض گرما و سرما قرار می‌گیرد، غیر شفاف می‌شود. از موارد مصرف آن می‌توان بطری‌های پلاستیکی روزمره و ظروف نگهداری مواد غذایی را نام برد.

فیلامنت نایلون (NYLON)

نام دیگر فیلامنت نایلون، PA است. پلیمری سنتزی که مقاوم‌تر، مقرون به صرفه‌تر و انعطاف پذیرتر از ABS و PLA است. بازه‌ی دمای آن بین 210 الی 250 درجه سانتی گراد است. کاربرد این فیلامنت در قطعات ماشین، ظروف، ابزارها و اجزای مکانیکی است. از ویژگی‌های جالب این فیلامنت این است که می‎توان آن را ذوب کرد و دوباره مورد استفاده قرار داد.

فیلامنت PVA

معمولا از آن به عنوان ماده‌ی پشتیبان یا ساپورت استفاده می‎شود و با پرینترهایی که دارای اکسترودر دوگانه هستند، بهتر کار می‌کند. بازه‌ی دمای آن بین 190 الی 220 درجه سانتی گراد است و بهتر است در دمای بالاتر از 200 درجه کار کند. استفاده‌ی معمول آن به صورت ساپورت در هنگام چاپ با ABS یا PLA است. این فیلامنت، زیست تخریب پذیر، غیر سمی و محلول در آب است؛ اما از معایب آن تأمین دشوار و هزینه نسبتا بالای آن است.

فیلامنت چوب (WOOD)

این فیلامنت، حاوی مخلوط دقیقی از چوب‌های بازیافت شده و یک پلیمر اتصال دهنده‌ی خاص است. معمولا به آن طرح چوب هم گفته می‌شود. این فیلامنت بسیار شبیه به چوب است و بوی چوب می‌دهد. در دماهای بالا، رنگ آن تیره‌تر می‌شود و با پایین و بالا کردن دما و کمرنگ و پر رنگ شدن لایه‌های فیلامنت چوب، شکلی شبیه به بافت تنه‌ی درخت تشکیل داده می‌شود. کاربرد این فیلامنت در ساخت دکوری و وسایل تزئینی است. از معایب آن، انعطاف کم و قابل شکست بودن آن است.

از فلامینت  های موجود در مجموعه سارای 3D : جهت مشاهده محصول کلیک کنید.

فیلامنت HIPS

ماده‌ی سفید رنگ، درخشان و زیست تخریب پذیری است که به عنوان ساپورت (پشتیبان) عالی عمل می‌کند. محلول بی رنگی به نام هیدرو کربن مایع به سرعت این فیلامنت را در خود حل می‌کند. بازه‌ی دمای آن بین 230 الی 250 درجه سانتی گراد است.

فیلامنت TPE

این فیلامنت، انعطاف پذیر، با دوام و دارای اندک خاصیت فنری است اما کار با آن دقت بسیار بالایی می‌خواهد. در نتیجه این فیلامنت برای استفاده‌ی مبتدیان و تازه کارها به هیچ وجه مناسب نیست. از جمله مهم‌ترین کاربرد آن، ساخت قاب گوشی است. بازه‌ی دمای آن بین 225 الی 235 است.

فیلامنت PC

فیلامنت PC یا پلی کربنات، از بالاترین استحکام میان متریال‌ها برخورد دار است. جذب رطوبت بالایی دارد، و این ویژگی می‌توان خواص آن را تا حدودی تغییر دهد. در نتیجه بسته بندی و نگهداری آن قبل از استفاده، به شدت توصیه می‎شود. بازه‌ی دمای این فیلامنت بین 80 الی 150 درجه سانتی گراد است و حساسیت به اشعه UV دارد.

تاریخ انقضای filament

فیلامنت‌ ها هم همچون بسیاری از مواد تاریخ مصرف مشخصی دارند. این نوع مواد پلاستیکی در مواجهه با رطوبت، واکنش می‌ دهند و دیگر قابل استفاده نمی باشند. با قرار دادن فیلامنت در محیط، رشته فیلامنت در اثر رطوبت موجود در هوا خشک و شکننده می‌ شود. در صورتی که فیلامنت را به صورت مکرر و با مقدار زیاد استفاده می‌ کنید، کمتر نگران خراب شدن آن باشید در غیر این صورت سعی کنید هنگام خرید فیلامنت، بسته های 100 گرمی یا 500 گرمی را انتخاب کنید و از خرید بسته‌ های یک کیلوگرمی خودداری کنید. با این کار ضمن تهیه مقدار مورد نیاز فیلامنت و پیشگیری از خرابی آن، هزینه کمتری بابت خرید فیلامنت می‌ پردازید.

جهت مطالعه درباره بوی فیلامنت کلیک کنید.