فیلامنت

معیار جداول زیر براساس بهترین برندهای تولید کننده فیلامنت کشورهای صنعتی می‌باشد؛ بنابراین مقادیر زیر را به صورت میانگین و تقریبی در نظربگیرید زیرا براساس کیفیت یا برند فیلامنت خریداری شده در بازار کشور یا نحوه تنظیمات نرم افزار چاپ،مقدار کمیتها در قطعات ساخته شده نهایی کمی متفاوت خواهند بود.

توضیحات واحدهای اندازه گیری جداول

واحد اندازه گیری حداکثر مقاومت قبل از شکستگی= مگاپاسکال (MPa=Mega Pascal) :

مگاپاسکال یا کمیت فشار جو استاندارد:۱ کیلوگرم بر سانتیمتر مربع Kg/cm^۲ معادل ۰.۰۸۹۰۶ MPa 0.1:به طور مثال حداکثر مقاومت فیلامنت PETG برابر مقدار تقریبی ۵۳ مگاپاسکال یا ۵۴۰.۴۵ کیلوگرم بر سانتیمتر مربع خواهد بود.

واحد ضریب انبساط حرارتی اجسام= میکرومتر بر سیلیسیوس(µm/m-c):

برای اندازه گیری مقدار افزایش حجم یا انبساط یک جسم بر اثر گرما به کار می‌رود.(انبساط حرارت حجمی یا طولی: افزایش واحد حجم یا سطح یک جسم به ازای یک درجه سانتیگراد افزایش دما.)

میکرومتر (Micrometer) یا همان میکرون:

یکی از واحدهای طول متریک برابر با ۱۰-۶ متر است. یک میکرومتر معادل ۱۰۰۰ نانومتر یا ۱۰۰۰/۱ میلیمتر است.نماد میکرون را با حرف یونانی “مو” (μ) نشان می دهند. مثال : ضریب ۹۰ میکرون برابر با ۰.۰۹ میلیمتر می‌باشد.

فیلامنت ABS:

ABS(Acrylonitrile butadiene styrene=آکریلونیتریل بوتادین استایرن) یک پلیمر ترموپلاستیک است که از سه مونومر آکریلونیتریل، بوتادین و استایرن تشکیل شده است. این ماده برای اولین بار در دهه ۱۹۴۰ ثبت اختراع شد و خیلی سریع محبوبیت یافت.

ABS یک پلیمر مهندسی با انعطاف پذیری خیلی جزیی در مقایسه با PLA است. به راحتی سمباده و ماشین کاری می شود. ABS در استون حل می شود، این امر باعث می شود قطعات تولیدی با آن، با دو سه قطره از استون به هم جوش بخورند. قرار دادن قطعه در بخارات استون باعث استحکام و براقیت آن می شود. بازیافت ABS در مقایسه با PLA آسانتر است.  دوام بالا، استحکام بالا ، انقباض بالا از ویژگی های بارز ABS است. امروزه ABS به دلیل انعطاف پذیری، قالب گیری و استحکام در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار می گیرد.

فیلامنت انعطاف پذیر TPU/TPE:

TPE (الاستومر ترموپلاستیک) لاستیکی است که هم خاصیت ترموپلاستیک و هم خاصیت الاستومری دارد. از طرف دیگر، TPU (پلی اورتان ترموپلاستیک)، شکلی از TPE است. TPU و TPE رشته های انعطاف پذیری هستند که به عنوان مواد چاپ سه بعدی برای طرح هایی که نیاز به کیفیت کشش یا خمش دارند استفاده می شوند.

فیلامنت PLA:

PLA نوعی پلی استر است که از نشاسته گیاهی تخمیر شده از ذرت، کاساوا، نیشکر یا خمیر چغندر قند تهیه می شود. قند موجود در این مواد تجدید پذیر تخمیر شده و به اسید لاکتیک تبدیل می شود و سپس به پلی لاکتیک اسید یا PLA(polylactic acid) تبدیل می شود.

فیلامنت HIPS:

پلاستیک HIPS شکل اصلاح شده پلی استایرن است: پلاستیک پلی استایرن (PS) یک ماده ترموپلاستیک طبیعی شفاف است که به اشکال مختلف موجود است. این دارای خواص بسیار مشابه با ABS است، اما سختی، مقاومت در برابر ضربه بیشتر را ارائه می دهد و به عنوان یک ماده پشتیبانی به خوبی عمل می کند.

فیلامنت PETG:

ترکیب PETG از ترکیب پلی اتیلن ترفتالات (PET) مشتق شده است. آنها از نظر ترکیب شیمیایی مشابه هستند به جز این واقعیت که PETG با اصلاح محتوای گلیکول آن افزایش یافته است. PETG با جایگزینی اتیلن گلیکول در PET با سیکلوهگزان متانول (CHDM) تشکیل می شود.

فیلامنت نایلون:

نایلون ها خانواده ای از پلیمرهای مصنوعی هستند که از پلی آمیدها تشکیل شده اند و ماده انتخابی برای بسیاری از کاربردهای تولید افزودنی هستند. آنها تمایل به نیمه کریستالی دارند و بسیار سخت هستند. نایلون ها در گریدهای مختلف (PA6، PA11، PA12 و غیره) موجود هستند.

فیلامنت نایلون به شدت آب را جذب می‌کند که این امر باعث می شود خواص آن و همچنین تلرانس آن تغییر پیدا کند، ولی با این وجود  فیلامنت نایلون یا PA نسبت به فیلامنت هایی همچون  PLA و  ABS   دارای استحکام زیاد، دوام و مقاومت شیمیایی بالا می باشد. با این خصوصیات ، فیلامنت نایلون (PA) برای چاپ قطعات مکانیکی مانند چرخ دنده ها، یاتاقان ها، لوازم خانگی و غیره مناسب است. با این وجود فیلامنت نایلون (PA) هم مانند ABS  بخاطر سرعت انقباض زیادی که دارد تاب بر می دارد. برای چاپ با فیلامنت نایلون (PA) استفاده از یک صفحه داغ برای بالا بردن چسبندگی قطعه به صفحه چاپ توصیه می شود. همچنین به خاطر داشته باشید که فیلامنت نایلون (PA) باید خشک نگه داشته شود زیرا آب جذب شده می تواند باعث سست شدن چاپ شود.

فیلامنت فیبرکربن:

رشته‌های فیبر کربن مواد کامپوزیتی هستند که از تزریق قطعات فیبر کربن در یک پایه پلیمری، شبیه به رشته‌های تزریق شده با فلز، تشکیل می‌شوند. پایه پلیمری می تواند از مواد مختلف چاپ سه بعدی مانند PLA، ABS، PETG، PEEK یا نایلون و غیره باشد.

فیلامنت ASA:

ASA (اکریلونیتریل استایرن آکریلات) یک ترموپلاستیک آمورف شبیه به ABS است: تفاوت اصلی این است که یک الاستومر اکریلیک است، در حالی که ABS یک الاستومر بوتادین است. این به شکل رشته برای چاپ سه بعدی FDM / FFF یافت می شود.

این ترموپلاستیک “ترپلیمر” در نظر گرفته می شود، به این معنی که این ماده از سه مونومر مختلف سنتز می شود. از پلیمریزاسیون اکریلونیتریل، استایرن و اکریلات به دست می آید. در این مورد، استایرن براقیت ترموپلاستیک را فراهم می کند، در حالی که اکریلونیتریل مقاومت شیمیایی، جذب رطوبت خوب و ثبات ابعادی را فراهم می کند. در مورد آکریلات، ASA را قادر می سازد تا در برابر ضربه زیاد مقاومت کند.

فیلامنت پلی کربنات:

پلی کربنات که بیشتر با نام اختصاری PC شناخته می شود، ماده ای است که به دلیل مقاومت در برابر ضربه و شفافیت شناخته شده است. این فیلامنت نوعی ترموپلاستیک سبک و در عین حال قوی است که برای طیف وسیعی از کاربردهای حرفه ای ایده آل است. وقتی صحبت از چاپ سه بعدی می شود، آسان ترین پلیمر برای چاپ نیست، مانند PLA یا PETG، زیرا به اکستروژن و دمای بستر نسبتاً بالایی نیاز دارد. با این حال، هنوز هم برای طراحی قطعات پیچیده ای که خواص حرارتی، مکانیکی و شفافیت خوبی ارائه می دهند، جالب است.

از چند تراکم بیسفنول A و فسژن، یک جزء آلی و یک جزء شیمیایی به دست می آید. بیسفنول A که به نمک تبدیل می شود با فسژن که در محلول کلر حل می شود واکنش می دهد. نتیجه پلی کربنات است، ماده ای که خواص بسیار ارزشمندی برای صنایع مختلف دارد.

فیلامنت پلی پروپیلن (PP):

پلی پروپیلن (PP) یک ترموپلاستیک است که از پلیمریزاسیون پروپیلن به دست می آید. پلی پروپیلن (PP) یک ماده همه کاره، نیمه شفاف، سبک وزن، قابل بازیافت و با خواص ارگانولپتیک خوب است.

قطعات چاپ شده با فیلامنت پلی پروپیلن انعطاف پذیری، مقاومت مکانیکی و شیمیایی عالی و مقاومت عالی در برابر خمش را ارائه می دهد که آن را برای تعداد زیادی از کاربردهای صنعتی ایده آل می کند. همچنین مانع بخار خوبی را فراهم می کند و قابلیت پردازش خوبی دارد زیرا ماده پلاستیکی با وزن مخصوص ۰.۹۰ گرم بر سانتی متر مکعب است (ایده آل برای کاهش وزن قطعات و اجزائ مورد استفاده در دنیای خودرو و هوافضا).

فیلامنت فلزی:

رشته های پر شده فلزی حاوی پودر فلز بسیار ریز مانند مس، برنز، برنج و فولاد ضد زنگ هستند. درصد پودر فلز تزریق شده در هر رشته می تواند بسته به سازنده متفاوت باشد. وجود این پودر فلز، فیلامنت را بسیار سنگین تر از پلاستیک های استاندارد می کند.این بدان معناست که قطعات چاپ شده با PLA پر شده با فلز، علیرغم استفاده از تنظیمات یکسان و مصرف مواد مشابه، به طور قابل توجهی بیشتر از قطعات PLA استاندارد وزن خواهند داشت.

فیلامنت های پر شده از فلز نیز تمایل زیادی به سایندگی دارند زیرا از طریق هاتند اکسترود می شوند. یک نازل استاندارد برنجی خیلی نرم خواهد بود و به سرعت فرسوده می شود. برای چاپ موثر این فیلامنت، حتما به یک نازل مقاوم در برابر سایش ارتقا دهید. رشته های فلز مانند دیگری در بازار وجود دارد که ممکن است فقط رنگ فلزی به فیلامنت اضافه شود. این رشته ها حاوی هیچ پودر فلزی واقعی نیستند، بنابراین بسیاری از مزایای مشابه رشته های فلزی واقعی را ندارند.

فیلامنت چوبی:

رشته های مبتنی بر چوب معمولاً کامپوزیتی هستند که مواد پایه PLA را با گرد و غبار چوب، چوب پنبه و سایر مشتقات چوب پودری ترکیب می کند. به طور معمول، فیلامنت از حدود ۳۰٪ ذرات چوب تشکیل شده است، اما تعداد دقیق ممکن است بسته به مارک متفاوت باشد.

فیلامنت PVA:

PVA یا پلی وینیل الکل، ماده ای است که به دلیل قابلیت حل شدن در آب، به طور گسترده در صنعت چاپ سه بعدی استفاده می شود. بدون ضرر، غیر سمی و با محیط زیست دوست است. این فیلامنت در برابر نفت  روغن و حلالها مقاوم است. یکی از ویژگیهای بارز فیلامنت PVA تحمل کشش و انعطاف پذیری بالای این فیلامنت است. به طور خاص، از آن برای ایجاد پشتیبان های چاپ هنگام استفاده از ماشین های اکسترودر دوگانه FDM استفاده می شود. این به کاربران آزادی طراحی بیشتری را برای قطعات با هندسه های پیچیده ارائه می دهد، بدون اینکه بر کیفیت چاپ تأثیر بگذارد. هرچه طراحی جزئیات و قطعات کنسولی بیشتری داشته باشد، قطعه برای ساخت به تکیه گاه های بیشتری نیاز دارد.