تکنولوژی FDM

مواد مورداستفاده در تکنولوژی FDM

 مواد مورداستفاده در تکنولوژی FDM

انتخاب نوع مناسب مواد برای چاپ یک شی داده شده به طور فزآینده ای دشوار است، به طوری که بازار پرینترهای سه بعدی هر روز مواد جدیدی را وارد این عرصه می کند. در چاپ سه بعدی به روش تکنولوژی FDM پلیمرهای PLA و ABS از لحاظ قدمت دو پلیمر اصلی هستند که بیشترین استفاده و کاربرد را داشته، اما سلطه اولیه آنها بیشتر تصادفی می باشد. به همین دلیل این مواد نباید مسیر پهناوری را که برای دیگر پلیمرهای آینده ساز روش  تکنولوژی FDM وجود دارد را سد نمایند.

در اینجا ما رایج ترین مواد به کار رفته در پرینترهای سه بعدی تکنولوژی FDM شامل PLA، ABS، PET، Nylon، TPU(انعطاف پذیر)  و PC که اکثر آن ها در خانواده ترموپلاستیک ها قرار دارند را با هم مقایسه نمودیم تا بتوانید بهترین گزینه را برای برنامه خود پیدا کنید.

روش شناسایی مواد:

مواد معمولا در سه دسته عملکرد مکانیکی،کیفیت بصری و فرآیند شکل گیری تقسیم بندی می شوند. در این مقاله ما این دسته ها را بیشتر خرد می کنیم تا تصویر واضح تری از مشخصات پلیمرها به تصویر بکشیم.

اصلی ترین پارامتر در انتخاب مواد، مشخصات جسمی است که کاربر قصد چاپ آن را دارد. بنابراین ما معیارهای تصمیم گیری کلیدی موردنیاز برای انتخاب یک ماده (به جز هزینه و سرعت) را ذکر نموده ایم.

موارد مهم در ارزیابی مواد

سهولت چاپ:

چگونگی چاپ مواد به صورت ساده شامل مواردی همچون: چسبندگی کف، حداکثر سرعت چاپ، فرکانس چاپ های شکست خورده، دقت جریان، سهولت انتقال به چاپگر و غیره می گردد.

کیفیت بصری:

شکل پایانی تا چه حد باید از لحاظ بصری قابل قبول باشد.

حداکثر تنش:

حداکثر تنش قابل تحمل جسم قبل از شکستن در حالتی که به آرامی کشیده می شود به چه میزان است.

ازدیاد طول در نقطه شکست:

حداکثر طولی که جسم قبل شکستن می تواند کشیده شود به چه مقدار است.

مقاومت در برابر ضربه:

انرژی موردنیاز برای شکستن شی با ضربه ناگهانی به چه اندازه است.

چسبندگی لایه ها (همگن بودن):

آیا چسبندگی بین لایه های مواد مناسب است. این امر به ایزوتروپی (یکنواختی در همه جهات) مرتبط است، هرچه چسبندگی بین لایه ها بهتر باشد، ایزوتروپی جسم بیشتر خواهد بود.

مقاومت در برابر حرارت:

حداکثر درجه حرارتی که جسم می تواند قبل از نرم شدن و تغییرشکل دادن تحمل نماید به چه میزان است.

ما همچنین اطلاعات اضافی را ارائه می دهیم که به یکی از دو دلیل زیر در نمودار به ثبت نرسیده است:

1- آن ها ذاتا خوب یا بد نیستند، آن ها خواصی هستند که برای بعضی از برنامه ها مناسب است و برای دیگر نه، مانند سفتی.

2- ما یک برآورد کمی خوب در مورد آن نداریم، اما می دانیم عواملی مانند مقاومت در برابر رطوبت یا سمیت حائز اهمیت است.

نتیجه:

هر ماده در مقیاس 1 (کم) تا 5 (زیاد) رتبه بندی شده است. این ها نمرات نسبی برای فرآیند  تکنولوژی FDM هستند. اگر سایر تکنولوژی های تولید در نظر گرفته شوند، این پارامترها کاملا متفاوت خواهند بود. با استفاده از داده های Optimatter، پلیمرها در کنار معیارهای مختلف در نظر گرفته شده اند.

نمودار برای جنس ها

PLA

ساده ترین پلیمر برای چاپ است و کیفیت بصری خوب را فراهم می کند. بسیار سفت، سخت و قدرتمند بوده، اما بسیار شکننده است.

PLA
مزایامعایب
طبیعی، قابل بازیافتمقاومت در برابر رطوبت کم
بدون بو
می توان عملیات پس از تولید همچون سنباده کاری کاغذی یا رنگ آمیزی با اکریلیک روی آن انجام دادبه راحتی چسبانده نمی شود

ABS

ABS معمولا در رده ای بالاتر از PLA انتخاب می گردد زمانی که مقاومت و سختی بالاتری موردنیاز باشد.

نمودار ABS

ABS
مزایامعایب
می تواند عملیات پس از تولید با بخار استون روی آن انجام گیرد تا سطح براقی به وجود بیایدحساس به UV
می توان عملیات پس از تولید همچون سنباده کاری کاغذی یا رنگ آمیزی با اکریلیک روی آن انجام داددارای بو هنگام چاپ
همچنین می توان از استون به عنوان چسب قوی برای چسباندن آن استفاده نمودپتانسیل بالا جهت ایجاد گازهای گلخانه ای
مقاومت در برابر سایش

PET

PET یک پلیمر کمی نرمتر است که به خوبی شفاف شده و دارای خواص اضافی جالب توجه با چند شکل عمده است.

نمودار PET

مزایای PET
تغذیه ایمن
مقاومت در برابر رطوبت بالا
مقاومت شیمیایی بالا
قابل بازیافت
مقاومت در برابر سایش
می توان عملیات پس از تولید همچون سنباده کاری کاغذی یا رنگ آمیزی با اکریلیک روی آن انجام داد
می تواند چسبیده شود

Nylon

نایلون دارای خواص مکانیکی عالی و به ویژه بهترین مقاومت در برابر ضربه برای یک رشته غیرقابل انعطاف فیلامنت است. بهرحال چسبندگی لایه می تواند یک مسئله باشد.

نمودار Nylon

Nylon
مزایامعایب
مقاوت شیمیایی خوبیمقاومت در برابر رطوبت بسیار کم
پتانسیل بالا جهت ایجاد گازهای گلخانه ای

TPU

TPU عمدتأ برای کارهای انعطاف پذیر استفاده می گردد، اما به دلیل مقاومت در برابر ضربه بسیار بالا می توان در کاربردهای دیگر نیز از آن بهره برد.

نمودار TPU

TPU
مزایامعایب
مقاومت در برابر سایشمشکل در عملیات پس از تولید
مقاومت خوب در برابر روغن و گیریسبه راحتی چسبیده نمی شود

PC

قویترین ماده در بین کل مواد است و می تواند جایگزینی جالب توجه برای  ABS با خواص کاملا مشابه باشد.

نمودار PC

PC
مزایامعایب
می تواند استرلیزه شودحساس به UV
آسان برای عملیات پس از تولید (سنباده زدن)

مقالات مرتبط

خدمات و مشاوره رایگان

021-88726992