فیلامنت چیست؟ | آشنایی با انواع فیلامنت پرینتر سه بعدی

در این مقاله از مجله مسترپرینتر، درباره اینکه فیلامنت پرینتر سه بعدی چیست ، چه انواعی دارد و هر کدام چه کاربردهایی دارند صحبت می‌کنیم . امیدواریم در انتها بتوانید با دید بهتری فیلامنت مورد نیاز خود را پیدا کنید.

درصورتیکه تمایل دارید با دیگر مواد پرینت سه بعدی هم آشنا شوید مقاله آشنایی با انواع ماده اولیه پرینت سه بعدی را مطالعه کنید.

فیلامنت پرینتر سه بعدی چیست؟

به طور خلاصه به ماده‌ای که پرینترهای سه بعدی fdm و برخی دیگر پرینترها، به وسیله آن یک قطعه را پرینت می‌کنند، فیلامنت می‌گویند. در واقع این رشته‌ها که از مواد پلیمری ساخته شده‌اند، حرارت می‌بینند و بعد از ذوب شدن از طریق قطعه‌ای به نام اکسترودر روی صفحه چاپ ریخته می‌شوند و به صورت لایه لایه قطعه را به وجود می‌آورند.

فیلامنت‌ها به صورت رول‌های 1 کیلوگرمی و با قطرهای 1.75 میلیمتر یا 2.85 میلیمتر به فروش می‌رسند که البته قیمت آنها با توجه به متریال سازنده و برند آنها متفاوت است. در ادامه این مقاله به انواع فیلامنت‌‌ها اشاره می‌کنیم البته قبل از آن باید با مفهوم پرینتر سه بعدی fdm به طور مختصر آشنا شویم.

پیشنهاد مطالعه : راهنمای پولیش و رنگ آمیزی فیلامنت و قطعات پرینت سه بعدی

پرینتر سه بعدی FDM چیست؟

امروزه با پیشرفت علم، تکنولوژی های جدیدی متولد شده‌اند که یکی از داغ ترین و محبوب ترین آنها 3DPrinter یا پرینتر سه بعدی است. پرینتر های سه بعدی انواع مختلفی دارند که یکی از محبوب ترین انها مدل FDM هستند.

روش کار این نوع پرینترها به این صورت هست که یک رشته به نام فیلامنت را ذوب کرده و با مواد ذوب شده، به صورت لایه لایه قطعه را می‌سازند. پرینترهای pjp ،fdm ،fff از فیلامنت استفاده میکنند که متداول‌ترین آنها مدل FDM هست.

انواع فیلامنت پرینتر سه بعدی چه هستند؟

. فیلامنت PLA

فیلامنت pla یا همان فیلامنت پلی لاکتیک اسید (poly lactic acid) تولید شده از نشاسته ذرت و نیشکر هست و به همین دلیل تجدید پذیر است، بنابراین غیر سمی و بی‌خطر می‌باشد .این نوع فیلامنت به دلیل سازگار و ارزان بودن با تمام پرینترها ،مورد توجه قرار گرفته است.

یکی از دلایلی که این فیلامنت را محبوب کرده این است که نیازی به هیت بد ( heat bed ) ندارد. رشته های این نوع فیلامنت‌ها نسبتا محکم و سبک‌اند و دمای ذوب آنها حدودا بین 190 تا 220 درجه سانتی‌گراد است. از دیگر دلایل محبوبیت این نوع فیلامنت ، ارزان بودن و استفاده آسان از آن می‌باشند.

برخی مزایای فیلامنت pla

• عدم تولید گازهای سمی در هنگام ساخت
• چاپ آسان ( مشکلات کم در هنگام پرینت )
• تنوع رنگی زیاد
• مناسب برای طرح های اولیه
• ارزان‌تر بودن نسبت به سایر انواع

برخی معایب فیلامنتpla

• احتمال گرفتگی نازل در هنگام پرینت
• جذب کننده رطوبت(رطوبت باعث خرابی فیلامنت می‌شود)
• مقاومت کمتر دربرابر  گرما و رطوبت

برخی کاربردهای فیلامنت pla

• طرح‌های اولیه
• اسباب بازی
• قطعات هنری و دکوری
• ایمپلنت‌های جراحی

. فیلامنت pla+ 

در واقع فیلامنت pla+ نسخه ارتقاء یافته pla است که با یک سری افزودنی‌ها ، خواص جدیدتری پیدا کرده که در ادامه به آنها اشاره می‌کنیم.

این نوع متریال فرمول ساخت واحدی ندارد ولی به طور کلی تفاوت اصلی pla plus در دمای ذوب ( بین 210 و 230 درجه سانتی‌گراد) ، انعطاف پذیری و مقاومت گرمایی بیشتر نسبت به pla است. همچنین فیلامنت pla plus نسبت به pla در هنگام پرینت مشکلات کمتری دارد و به اصطلاح خوش پرینت‌تر است. از دیگر برتری‌های این نوع فیلامنت می‌توان به شکنندگی کمتر ، انعطاف پذیری بیشتر و جذب رطوبت کمتر نسبت به pla اشاره کرد. فیلامنت pla+ تحمل بیشتری در برابر فشار دارد ولی از آن طرف چفت شدگی کمتری دارد.

این نوع فیلامنت در بازار با نام‌هایی نظیر +PLA یا PLA Plus یا PLA Pro یا PHA یا Modified PLA شناخته می‌شود.

. فیلامنت silk pla

فیلامنت ابریشمی یا فیلامنت براق ، به دلیل جلوه و بازتاب خاصی که دارد مورد توجه قرار گرفته است. در لایه بیرونی این فیلامنت از روکش خاصی استفاده شده است که هم فیلامنت را براق‌تر و هم گرفتگی نازل را برطرف کرده است.

فیلامنت SILK PLA  در دمای 180تا 220 ذوب شده و به دمای 60 تا 80 درجه heatbed نیاز دارد سرعت لازم برای پرینت این فیلامنت بین 50تا100 است.

.فیلامنت abs

این فیلامنت به دلیل استحکام و دمای ذوب بالا،فیلامنت کاربردی‌ای است.

از مشخصات این نوع فیلامنت می‌توان به دمای 95 تا 110 هیت بد  ،غیر قابل تجدید و دمای نازل 220 تا 250 میتوان اشاره کرد. این نکته حائز اهمیت است که تنها مقاومت گرمایی فیلامنت ABS بیشتر است نسبت به PLA و در کل فیلامنت PLA مقاومت بیشتری دارد.

مزایای فیلامنت abs

• قیمت پایین
• سبک و مقاومت گرمایی بالا
• مقاومت فیزیکی بالا

معایب فیلامنت abs

• نیاز به heat bed
• انتشار گاز های سمی سرطان زا(VOCs)
• امکان تاب برداری در هنگام پرینت
• ترشح بوی بد

.فیلامنت abs+

تفاوت اصلی abs  و abs+ در انعطاف‌پذیری و مقاومت بیشتر آن است.یکی دیگر از مهم ترین تفاوت های این دو فیلامنت در کیفیت پرینت است و فیلامنت ABS+ انعطاف پذیری بیشتری نسبت به فیلامنت ABS دارد و همین دلیلی است که استحکام این فیلامنت را بالا ببرد.

 در ادامه مقاله انواع فیلامنت پرینتر سه بعدی چیست ، به دیگر انواع فیلامنتها نظیر PET و PETG و فیلامنتهای مخصوص ساپورت می‌پردازیم. درصورت تمایل به مشاهده قیمت انواع فیلامنت‌ها ، از صفحه خرید فیلامنت پرینتر سه بعدی دیدن کنید.

فیلامنت PET

امروزه فیلامنت pet یکی از فیلامنت های محبوب بازار است. این نوع فیلامنت در بطری های پلاستیکی مصرف می‌شود با این تفاوت که قابل بازیافت و غیرسمی هستند.

این نوع فیلامنت در حالت عادی شفاف است اما زمانی که در معرض گرما یا سرما قرار می‌گیرند به سرعت به یک ماده غیر شفاف تبدیل می‌شوند.

دمای نازل برای این نوع فیلامنت 230تا260 و دمای heat bed بین 60تا100 درجه است.

مزایای فیلامنت pet

• محکم و انعطاف پذیر
• قابل بازیافت و ارزان
• وزن کم،ضد آب و قابل استفاده برای مصارف غدایی(ظروف پلاستیکی)
• رطوبت را جذب نمی‌کند.

معایب فیلامنت pet

• دمای ذوب بالا
• تولید گاز سمی در دمای بالا(ایجاد مشکل برای سیستم تنفسی)
• پرینت سخت

. فیلامنت PETG

این فیلامنت نسخه کامل شده فیلامنت PET است. فیلامنت PET ظاهری شفاف و بدون شکل دارد، در دمای 220 تا 260درجه ذوب می‌شود و بادوام تر از فیلامنت PET است. در این فیلامنت از گلیکول اضافی مانع از کریستالی و شکننده شدن فیلامنت می‌شود، در حالی که مقاومت زیادی دارد، قابلیت خم شدگی و سایش را هم دارد.

مقاومت در برابر اسید و باز این قابلیت را به این فیلامنت داده است که در مصارف صنعتی جایگاه خوبی پیدا کند. از دیگر مزایای این فیلامنت می‌توان به قابل تجدید بودن و تنوع رنگ هم اشاره کرد.

مزایای فیلامنت PETG

• مقاوم در برابر اسید و باز
• مقاوم در برابر خم شدگی، ضربه و سایش
• چسبندگی بالا بین لایه ها هنگام پرینت
• قابل بازیافت

معایب فیلامنت PETG

• قیمت بالا
• پرینت سخت(در هنگام پرینت ایجاد مشکل می‌کند)
• کار با این فیلامنت نیاز به تجربه دارد

. فیلامنتTPU

این فیلامنت به دلیل انعطاف بالا شهرت خاصی دارد. در ساخت آن از لاستیک و پلاستیک استفاده شده که همین امر باعث منعطف شدن این فیلامنت می‌شود. فیلامنت TPU اولین بار در آلمان در سال 1937 کشف و در صنایع پزشکی، ساختمان سازی، راه و جاده سازی و آب و فاضلاب مورد استفاده قرار گرفت.این فیلامنت در دمای 225 تا 245 درجه ذوب و نیاز به دمای  30 تا 60 درجه هیت بد دارد.

مزایای فیلامنت TPU

• مقاوم در برابر سایش و خوردگی
• مقاوم در برابر ضربه،بریدگی و اشعه UV
• دوام بالا
• انعطاف بالا

معایب فیلامنت TPU

• پرینت سخت(مشکلاتی نظیر نیاز به نازل مستقیم،انعطاف پذیری ماده و فیلامنت retrackt نمی‌شود)
• سرعت پرینت پایین

. فیلامنت TPE

از این نوع فیلامنت برای هر چیزی که به مقاومت در برابر ضربه، لرزش،عدم لغزش و انعطاف پذیری ساده دارد استفاده می‌شود.این فیلامنت در دمای 225تا245 ذوب و نیاز به  45 تا 60درجه هیت بد دارد.

مزایای فیلامنتTPE

• انعطاف پذیر
• مقاوم در برابر سایش

معایب فیلامنت  TPE

• پرینت سخت(مانند فیلامنت TPU به نازل مستقیم نیاز دارد،انعطاف پذیری ماده و فیلامنتretrackt نمی‌شود)
• سرعت پرینت پایین

. فیلامنت های مخصوص ساپورت

در اینجا می‌خواهم شما را با دو فیلامنتی که برای ساپورت استفاده می‌شود اشنا کنیم.

فیلامنت PVA

اولین فیلامنت PVA است که برای پرینتر هایی که دو نازل دارند میتواند استفاده شود.

از مزایای این فیلامنت می‌توان گفت که غیر سمی و محلول در آب است و از معایب می‌توان به دشواری در تامین و قیمت بالا اشاره کرد.

دمای ذوب این فیلامنت بین 190 تا 210درجه سانتی گراد است.

فیلامنت HIPS

دیگر فیلامنتی که برای ساپورت استفاده می‌شود فیلامنت HIPS است. این فیلامنت در دمای 230 درجه ذوب و نیاز به دمای هیت بد 90الی 110 درجه دارد.

برای استفاده از این فیلامنت باید پرینتری با دو نازل داشته باشید.

مزایای این فیلامنت ها عبارت‌اند از

• مقاوم در برابر ضربه، گرما و الکتریسیته
• قابل بازیافت بودن و بی‌خطر برای مواد غذایی
• وزن کم و مقاوم در برابر آب

معایب این فیلامنت ها عبارت‌اند از

• تولید گاز سمی
• دمای پرینت بالا و نیاز حتمی به heat bed
• نیاز به سیستم تهویه هوا و الزام به دو نازله بودن پرینتر

در مقاله انواع فیلامنت پرینتر سه بعدی چیست سعی کردیم تا با معرفی انواع فیلامنت‌ها و کاربردها ، مزایا و معایبشان ، به خرید فیلامنت با دید بازتر و بهتر شما کمک کرده باشیم . درصورت داشتن هرگونه سوال می‌توانید در قسمت نظرات، سوال خود را بپرسید تا ما به شما پاسخ دهیم.