راهنمای جامع فیلامنتهای پرینتر سهبعدی
پرینت سهبعدی طی سالهای اخیر از یک فناوری آزمایشگاهی به ابزاری کاربردی در صنایع مختلف و حتی مصارف خانگی تبدیل شده است. یکی از مهمترین اجزای این فناوری، فیلامنتها هستند؛ موادی رشتهای شکل که ماده خام پرینترهای سهبعدی (بهویژه نوع FDM) را تشکیل میدهند. انتخاب درست فیلامنت میتواند کیفیت، استحکام، انعطافپذیری و حتی هزینه نهایی پرینت را تحت تأثیر قرار دهد. در این مقاله، به صورت جامع به معرفی انواع فیلامنت، ویژگیها، مزایا، معایب و کاربردهای آنها میپردازیم.
فیلامنت چیست؟
فیلامنتها رشتههای پلاستیکی (و گاهی ترکیبی) هستند که معمولاً در قطرهای ۱٫۷۵ میلیمتر یا ۲٫۸۵ میلیمتر تولید میشوند. این رشتهها وارد اکسترودر پرینتر شده، ذوب میشوند و سپس لایهبهلایه روی هم قرار میگیرند تا جسم سهبعدی ساخته شود.
ویژگیهای کلیدی فیلامنتها:
قطر ثابت (برای جلوگیری از گرفتگی نازل)
نقطه ذوب مشخص
چسبندگی لایهای مناسب
ویژگیهای مکانیکی (استحکام، انعطاف، سختی و …)
—
انواع پرکاربرد فیلامنتها
1. فیلامنت PLA (Polylactic Acid)
ویژگیها:
زیستتخریبپذیر (ساختهشده از نشاسته ذرت یا نیشکر)
پرینت آسان، بدون نیاز به دمای بالا
بوی کم در هنگام پرینت
سطح صیقلی و زیبا
مزایا: مناسب برای مبتدیها، پرینت سریع، نیاز کم به بستر گرم.
معایب: شکننده بودن، مقاومت حرارتی پایین (حدود ۶۰ درجه سانتیگراد).
کاربردها: مدلهای تزئینی، نمونهسازی سریع، قطعات غیرمکانیکی.
—
2. فیلامنت ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene)
ویژگیها:
مقاومتر از PLA
تحمل دمایی بالاتر (تا حدود ۱۰۰ درجه)
انعطافپذیرتر و بادوامتر
مزایا: مناسب برای قطعات صنعتی، کاربردهای مکانیکی.
معایب: نیاز به بستر گرم، بوی نامطبوع در حین پرینت، تمایل به جمعشدگی (Warping).
کاربردها: قطعات خودرو، لوازم خانگی، اسباببازیها (مثل لگو).
—
3. فیلامنت PETG (Polyethylene Terephthalate Glycol)
ویژگیها:
ترکیبی از مزایای PLA و ABS
مقاومت شیمیایی و حرارتی خوب
چسبندگی لایهای عالی
مزایا: سخت و در عین حال انعطافپذیر، بدون بوی زیاد.
معایب: گاهی مشکل در چاپ جزئیات ظریف به دلیل چسبندگی زیاد.
کاربردها: بطریها، قطعات مکانیکی نیمهسنگین، تجهیزات آزمایشگاهی.
—
4. فیلامنت TPU (Thermoplastic Polyurethane)
ویژگیها:
بسیار انعطافپذیر و کشسان
مقاومت سایشی و ضربهای بالا
مزایا: مناسب برای قطعاتی که باید خم شوند یا فشرده شوند.
معایب: پرینت دشوارتر، نیاز به سرعت پایین.
کاربردها: واشرها، قاب موبایل، کفش، لوازم پزشکی.
—
5. فیلامنت نایلون (PA – Polyamide)
ویژگیها:
استحکام مکانیکی عالی
مقاوم در برابر ضربه و سایش
انعطاف نسبی
مزایا: دوام بالا و کاربرد صنعتی گسترده.
معایب: جذب رطوبت بسیار زیاد (نیاز به نگهداری در محفظه خشک).
کاربردها: چرخدندهها، اتصالات مکانیکی، ابزار صنعتی.
—
6. فیلامنتهای ترکیبی و خاص
فیلامنت چوب (Wood-filled): ترکیب PLA با ذرات چوب، ظاهری شبیه چوب طبیعی.
فیلامنت فلزی (Metal-filled): حاوی برادههای فلز، سنگینتر و براقتر.
فیلامنت کربن فایبر (Carbon Fiber): سبک، بسیار سخت و مقاوم.
فیلامنت شبتاب (Glow in the Dark): در تاریکی نور میدهد.
—
عوامل مهم در انتخاب فیلامنت
1. کاربرد قطعه: تزئینی، مکانیکی، صنعتی یا پزشکی؟
2. ویژگی مکانیکی مورد نیاز: استحکام، انعطاف، مقاومت حرارتی.
3. راحتی پرینت: برای مبتدیها PLA مناسبتر است.
4. هزینه: PLA و ABS ارزانتر، فیلامنتهای خاص گرانترند.
5. شرایط محیطی: اگر محیط گرم باشد PLA ممکن است تغییر شکل دهد.
—
نگهداری فیلامنتها
فیلامنتها معمولاً رطوبتپذیر هستند و رطوبت میتواند کیفیت پرینت را به شدت کاهش دهد (ایجاد حباب، سطح زبر).
بهترین روش: نگهداری در کیسههای وکیوم به همراه سیلیکاژل.
استفاده از خشککن فیلامنت برای بازیابی رشتههای مرطوب.
—
مشکلات رایج مرتبط با فیلامنتها
-
گرفتگی نازل: به دلیل کیفیت پایین یا قطر نامناسب فیلامنت.
-
Warping (تاب برداشتن): مخصوصاً در ABS، به دلیل سرد شدن ناهمگون.
-
Stringing (رشتهرشته شدن): وقتی فیلامنت در حین جابجایی نازل، بهصورت نخی باقی بماند.
-
لایهنشینی ضعیف: در صورت انتخاب دمای نامناسب یا فیلامنت بیکیفیت.