راهنمای چاپ سه بعدی: مواد، انواع، کاربردها و خواص
راهنمای چاپ سه بعدی اف دی ام:
مواد، انواع، کاربردها و ویژگیها
دهها ماده پلاستیکی برای چاپ سهبعدی موجود است که هر کدام ویژگیهای منحصر به فرد خود را دارند که آنها را برای کاربردهای خاص مناسبتر میکند. برای سادهسازی فرآیند یافتن بهترین ماده برای یک قطعه یا محصول خاص، اجازه دهید'ابتدا نگاهی به انواع اصلی پلاستیکها و فرآیندهای مختلف چاپ سهبعدی میاندازیم.
انواع مواد پلاستیکی
دو نوع اصلی پلاستیک وجود دارد:
ترموپلاستیکها رایجترین نوع پلاستیک مورد استفاده هستند. تفاوت اصلی آنها با ترموستها، توانایی آنها در طی کردن چندین چرخه ذوب و جامد شدن است. ترموپلاستیکها را میتوان گرم کرد و به شکل دلخواه درآورد. این فرآیند برگشتپذیر است، زیرا هیچ پیوند شیمیایی رخ نمیدهد، بنابراین ترموپلاستیکها را میتوان بازیافت، ذوب و دوباره استفاده کرد. یک قیاس رایج برای ترموپلاستیکها، کره است که میتواند ذوب شود، دوباره جامد شود و دوباره ذوب شود. خواص آن در طول هر چرخه ذوب کمی تغییر میکند.
ترموستها (که به عنوان پلاستیکهای ترموست نیز شناخته میشوند) پس از پخت در حالت جامد دائمی باقی میمانند. پلیمرهای موجود در ترموستها در طول فرآیند پخت، که ناشی از گرما، نور یا تابش مناسب است، پیوند عرضی برقرار میکنند. ترموستها هنگام گرم شدن به جای ذوب شدن تجزیه میشوند و هنگام سرد شدن دوباره تشکیل نمیشوند. بازیافت ترموستها یا بازگرداندن ماده به اجزای اصلی آن غیرممکن است. ترموستها مانند خمیر کیک هستند و پس از پخت و تبدیل شدن به کیک، نمیتوان آنها را دوباره ذوب و به خمیر تبدیل کرد.
فرآیندهای چاپ سه بعدی پلاستیک
سه فرآیند چاپ سه بعدی پلاستیک که بیشتر مورد استفاده قرار میگیرند به شرح زیر هستند:
چاپگرهای سهبعدی مدلسازی رسوب ذوبشده (اف دی ام) فیلامنت ترموپلاستیک را ذوب و اکسترود میکنند که لایه به لایه توسط نازل چاپگر روی ناحیه ساخت رسوب میکند.
چاپگرهای سهبعدی استریولیتوگرافی (سطح خدمات مشترک (سطح خدمات مشترک (SLA))) از لیزر برای تبدیل رزینهای مایع ترموست به پلاستیکهای سخت استفاده میکنند، فرآیندی که فوتوپلیمریزاسیون نامیده میشود.
چاپگرهای سهبعدی اس ال اس (گزینشی لیزر پخت) از لیزرهای پرقدرت برای ذوب ذرات کوچک پودر ترموپلاستیک استفاده میکنند.
چاپ سه بعدی اف دی ام
مدلسازی رسوب ذوبی (اف دی ام)، که با نام ساخت رشته ذوبی (اف اف اف) نیز شناخته میشود، پرکاربردترین شکل چاپ سهبعدی در سطح مصرفکننده است که با ظهور چاپگرهای سهبعدی تفننی تقویت شده است.
این تکنیک برای مدلهای اولیهی اثبات مفهوم و همچنین نمونهسازی سریع و کمهزینهی قطعات ساده، مانند قطعاتی که معمولاً ممکن است ماشینکاری شوند، بسیار مناسب است.
اف دی ام سطح مصرفکننده در مقایسه با سایر فرآیندهای چاپ سهبعدی پلاستیک، کمترین وضوح و دقت را دارد و بهترین گزینه برای چاپ طرحهای پیچیده یا قطعات با ویژگیهای پیچیده نیست. پرداختهای با کیفیت بالاتر را میتوان از طریق فرآیندهای پرداخت شیمیایی و مکانیکی به دست آورد. چاپگرهای سهبعدی اف دی ام صنعتی از تکیهگاههای محلول برای کاهش برخی از این مشکلات استفاده میکنند و طیف وسیعتری از ترموپلاستیکهای مهندسی یا حتی کامپوزیتها را ارائه میدهند، اما قیمت بالایی نیز دارند.
همانطور که رشته ذوب شده هر لایه را تشکیل میدهد، گاهی اوقات وقتی لایهها جدا میشوند، حفرههایی بین آنها باقی میماند.'کاملاً نچسبد. این منجر به قطعات ناهمسانگرد میشود، که هنگام طراحی قطعاتی که قرار است بار را تحمل کنند یا در برابر کشش مقاومت کنند، باید در نظر گرفته شود.
مواد چاپ سه بعدی اف دی ام در رنگهای متنوعی موجود هستند. ترکیبات آزمایشی مختلفی از رشتههای پلاستیکی نیز برای ایجاد قطعاتی با سطوح چوب یا فلز مانند وجود دارد.
مواد محبوب چاپ سه بعدی اف دی ام
رایجترین مواد چاپ سهبعدی اف دی ام، ای بی اس، PLA و ترکیبات مختلف آنها هستند. چاپگرهای اف دی ام پیشرفتهتر همچنین میتوانند با سایر مواد تخصصی که خواصی مانند مقاومت حرارتی بالاتر، مقاومت ضربه، مقاومت شیمیایی و استحکام ارائه میدهند، چاپ کنند.
مواد | ویژگیها | کاربردها |
ای بی اس (اکریلونیتریل بوتادین استایرن) | محکم و بادوام | نمونههای اولیه کاربردی |
PLA (اسید پلی لاکتیک) | سادهترین مواد اف دی ام برای چاپ | مدلهای مفهومی |
پتگ (پلی اتیلن ترفتالات گلیکول) | سازگار با دماهای چاپ پایینتر برای تولید سریعتر | کاربردهای ضد آب |
نایلون | قوی، بادوام و سبک | نمونههای اولیه کاربردی |
تی پی یو (پلی اورتان ترموپلاستیک) | انعطافپذیر و کشسان | نمونههای اولیه انعطافپذیر |
پی وی ای (پلی وینیل الکل) | مواد نگهدارنده محلول | مواد پشتیبانی |
باسن (پلی استایرن مقاوم در برابر ضربه) | ماده نگهدارنده محلول که معمولاً با ای بی اس استفاده میشود | مواد پشتیبانی |
کامپوزیتها (فیبر کربن، کولار، فایبرگلاس) | سفت و سخت، قوی یا بسیار سخت | نمونههای اولیه کاربردی |
