راهنمای خرید فیلامنت پرینتر سه بعدی (بررسی pla، abs، petg و tpu)

بررسی ساختار و انواع فیلامنت

برای انتخاب درست و خرید فیلامنت مناسب، باید رفتار مواد در برابر حرارت و فشار را بشناسیم. در ادامه، پرکاربردترین انواع مواد اولیه شامل فیلامنت pla، فیلامنت abs، فیلامنت petg و فیلامنت tpu را از نظر فنی بررسی می‌کنیم.

فیلامنت pla؛ پرکاربرد و راحت برای چاپ

فیلامنت pla پرکاربردترین ماده در پرینت سه‌بعدی است. این ماده در دمای پایین (حدود ۱۹۰ تا ۲۲۰ درجه سانتی‌گراد) ذوب می‌شود و چون موقع خنک شدن تغییر ابعاد زیادی نمی‌دهد، نیازی به محفظه چاپ بسته یا صفحه گرم‌کن (هیت‌بد) با دمای بالا ندارد. این متریال برای ساخت ماکت، نمونه‌های اولیه، قطعات دکوری و مواردی که تحت فشار یا حرارت بالا نیستند، بهترین انتخاب است.

بیشتر بخوانید: چگونه با فیلامنت PLA سطح صاف پرینت کنیم؟

فیلامنت abs؛ مقاوم در برابر ضربه و حرارت

برای ساخت قطعاتی که نیاز به استحکام دارند، فیلامنت abs گزینه بسیار مناسبی است. این ماده به دلیل تحمل حرارت و ضربه‌پذیری بالا شناخته می‌شود. با این حال، چاپ این متریال نیازمند دمای بالای نازل (۲۳۰ تا ۲۵۰ درجه)، صفحه گرم‌کن قوی (۹۰ تا ۱۱۰ درجه) و محفظه چاپ بسته است تا از تاب برداشتن و کج شدن قطعه جلوگیری شود.

فیلامنت petg؛ ترکیب استحکام و راحتی چاپ

فیلامنت petg متریالی است که استحکام ABS و راحتی چاپ PLA را در خود ترکیب کرده است. دمای چاپ این فیلامنت معمولاً بین ۲۳۰ تا ۲۵۰ درجه سانتی‌گراد است. این ماده چسبندگی لایه‌ای بسیار عالی دارد و مقاومت شیمیایی بالای آن در برابر رطوبت، آن را برای استفاده در محیط‌های بیرونی مناسب می‌کند.

فیلامنت tpu؛ منعطف و لاستیک‌مانند

اگر قطعه شما باید خم شود، فیلامنت tpu انتخاب اصلی شماست. این پلاستیک خاصیت کشسانی دارد و برای ساخت قطعاتی مثل ضربه‌گیرها، واشرها و قاب‌های محافظ استفاده می‌شود. چاپ این ماده نیازمند تنظیم دقیق سرعت دستگاه و ترجیحاً استفاده از اکسترودرهای مستقیم است تا مواد در مسیر حرکت خم نشوند و به راحتی از نازل خارج شوند.

راهنمای خرید فیلامنت

برای اینکه خریدی مطمئن داشته باشید و از خرابی قطعات پرینتر فیلامنتی FDM جلوگیری کنید، صرف‌نظر از نوع ماده‌ای که انتخاب می‌کنید، باید این فاکتورهای کلیدی را پیش از خرید بررسی کنید:

۱. یکنواختی ضخامت (تلرانس قطر)

استاندارد ضخامت این مواد در بازار ۱.۷۵ میلی‌متر است. تلرانس نشان‌دهنده میزان نوسان و تغییر این ضخامت در کل رول است. محصولات باکیفیت تغییراتی در حد ۰.۰۲ تا ۰.۰۳ میلی‌متر دارند. تغییر ضخامت باعث می‌شود پلاستیک خروجی از نازل کم یا زیاد شود که در نهایت روی بدنه قطعه خط می‌اندازد یا مسیر خروجی را به طور کامل مسدود می‌کند. همیشه در مشخصات محصول به عدد تلرانس دقت کنید.

۲. بررسی محدوده دمایی درج شده روی محصول

فرقی نمی‌کند قصد خرید فیلامنت pla را دارید یا فیلامنت abs؛ شرکت‌های سازنده مختلف ممکن است افزودنی‌هایی به مواد خود اضافه کنند که دمای ذوب را کمی تغییر دهد. همیشه بازه دمایی درج شده روی جعبه یا برچسب محصول را با توانایی پرینتر خود (حداکثر دمای نازل و صفحه گرم‌کن دستگاه شما) تطبیق دهید تا مطمئن شوید دستگاه شما توانایی ذوب صحیح آن را دارد.

۳. کیفیت پیچش رول (Spooling)

پیچش منظم مواد روی قرقره، از روی هم افتادن و گره خوردن آن‌ها در حین کشیده شدن به سمت اکسترودر جلوگیری می‌کند. اگر در تصاویر محصول پیچش نامنظم و درهم‌تنیده می‌بینید، احتمال قطعی چاپ در پروژه‌های طولانی‌مدت بسیار بالاست. در پرینت‌های چند ساعته، یک گره کوچک می‌تواند باعث نرسیدن مواد به نازل و خرابی کل قطعه شود.

۴. تاثیر رنگ و نوع مواد افزودنی

رنگ‌ها فقط برای زیبایی نیستند و روی رفتار ماده هنگام ذوب تاثیر می‌گذارند. برای مثال، رنگ‌های سفید یا رنگ‌های مات معمولاً به دلیل داشتن ذرات خاص، کمی سفت‌تر ذوب می‌شوند و ممکن است به دمای کمی بالاتری نیاز داشته باشند. موادی که ظاهر براق (Silk) یا شب‌تاب دارند نیز ممکن است باعث سایش سریع‌تر نازل‌های برنجی شوند.

۵. وزن خالص در برابر وزن ناخالص و جنس قرقره

یکی از نکات مهم هنگام خرید، دقت به وزن واقعی مواد است. رول‌های استاندارد معمولاً ۱ کیلوگرم «وزن خالص» (بدون احتساب وزن قرقره) دارند. حتماً بررسی کنید که هزینه پرداختی بابت وزن خود مواد باشد. همچنین قرقره‌ها از جنس مقوا یا پلاستیک هستند؛ قرقره‌های مقوایی با محیط زیست سازگارترند اما روی لبه‌های آن‌ها ممکن است پرز ایجاد شود، در حالی که قرقره‌های پلاستیکی روان‌تر حرکت می‌کنند.

۶. بسته‌بندی ضد رطوبت (وکیوم)

این مواد پلاستیکی به شدت رطوبت محیط را جذب می‌کنند. یک محصول استاندارد باید حتماً در کیسه پلاستیکی کاملاً بسته و تخلیه‌شده از هوا (وکیوم) به همراه یک بسته رطوبت‌گیر عرضه شود. اگر بسته‌بندی هوا کشیده باشد، احتمال خرابی مواد بالاست. نفوذ رطوبت باعث ایجاد حباب در زمان ذوب شدن، شنیده شدن صدای تق‌تق از نازل و کاهش استحکام قطعه می‌شود.

بهترین فیلامنت بر اساس کاربرد

برای جلوگیری از آزمون و خطا، انتخاب‌ها را بر اساس خروجی نهایی دسته‌بندی کرده‌ایم:

• ماکت‌سازی و قطعات دکوری: قطعاتی که ظاهر تمیز می‌خواهند و تحت فشار نیستند (فیلامنت pla).
• قطعات مکانیکی و صنعتی: قطعاتی که باید در برابر حرارت بالا و ضربه مقاوم باشند (فیلامنت abs).
• قطعات فضای باز: قطعاتی که در معرض رطوبت محیطی هستند و استحکام بالایی نیاز دارند (فیلامنت petg).
• قطعات منعطف و ضربه‌گیر: قطعاتی که نیاز به خاصیت لاستیکی و بازگشت به حالت اولیه دارند (فیلامنت tpu).

اصول نگهداری پس از خرید

تماس مواد با رطوبت محیط باعث شکننده شدن و افت کیفیت آن‌ها می‌شود. برای نگهداری درست:

• رول‌های باز شده را درون جعبه‌های در بسته همراه با بسته‌های رطوبت‌گیر (سیلیکاژل) قرار دهید.
• اگر موادی مانند PETG یا TPU رطوبت گرفتند و هنگام چاپ حباب زدند، قبل از استفاده مجدد آن‌ها را با دستگاه‌های خشک‌کن حرارت دهید تا رطوبت خارج شود.

بیشتر بخوانید: محافظت از فیلامنت در برابر رطوبت

سوالات متداول

۱. تفاوت اصلی فیلامنت pla و فیلامنت abs چیست؟
ماده PLA راحت‌تر چاپ می‌شود و به صفحه گرم‌کن قوی نیاز ندارد اما تحمل حرارتی کمتری دارد. در مقابل، ABS محکم‌تر است و تحمل حرارت بالاتری دارد اما چاپ آن نیازمند صفحه گرم‌کن داغ و محفظه چاپ بسته است.

۲. برای ساخت قطعات لاستیکی چه ماده‌ای مناسب است؟
فیلامنت tpu به دلیل خاصیت کشسانی و مقاومت در برابر ساییدگی، بهترین گزینه برای ساخت واشرها و قطعات منعطف است.

۳. چرا فیلامنت موقع چاپ می‌شکند یا گره می‌خورد؟
شکستگی معمولاً به دلیل جذب رطوبت هوا و شکننده شدن مواد است. گره خوردگی نیز به دلیل پیچش نامنظم در کارخانه یا رها کردن سر آزاد رول پس از اتمام کار اتفاق می‌افتد.

۴. آیا این مواد خراب می‌شوند؟
این مواد تاریخ مصرف دقیق ندارند، اما اگر در معرض هوای آزاد و رطوبت باشند، کیفیت خود را از دست می‌دهند و موقع چاپ لایه‌ها به خوبی به هم نمی‌چسبند.

۵. یکنواختی ضخامت (تلرانس) چه اهمیتی دارد؟
اگر ضخامت در طول رول یکسان نباشد، مواد به صورت یکدست از نازل خارج نمی‌شوند؛ در نتیجه روی سطح قطعه خطوط نامنظم ایجاد می‌شود یا مسیر نازل مسدود می‌شود.