پرینترهای سه بعدی از مواد و رشته های پلیمری یا پلاستیکی ساخته میشوند که به آنها فیلامنت گفته میشود. این مواد به شکل رولهای نیم و یک کیوگرمی در بازار عرضه میشود. هر یک از این فیلامنتها در رنگ ها و جنس های مختلفی هستند که ویژگیهای مخصوص به خود را دارا هستند. این فیلامنت ها دارای دو ضخامت 75/1 و 3 میلیمتری هستند و معمولاً در پرینتر سه بعدی از فیلامنت ها 75/1 میلیمتری استفاده میشود. فیلامنت پرینتر سه بعدی از ترکیب سه ماده اکریلونیتریل، بوتادی ان و استایرن ساخته شده است. ABS یکی از معروفترین انواع فیلامت برای پرینترهای سه بعدی است. با توجه به اینکه این ترموپلاستیک ارزان، بادوام و سبک است و براحتی از اکسترودر خارج میگردد، بسیار مورد استفاده در پرینترهای سه بعدی میباشد.
در واقع می توان گفت فیلامنتABS همان پلاستیک مورد استفاده در بلوک اسباب بازی ها و کلاه دوچرخه سواران می باشد. فیلامنت خود انواع مختلفی دارد که علاوه بر نوع ABS، PLA نیز از دیگر فیلامنت هاست که رقیب ABS بشمار میرود.
همانطور که بیان شدف فیلامنت ها از لحاظ ضخامت به دو دسته ABS و PLA تقسیم میشوند. هر یک از این فیلامنت ها خود دارای نقطع ذوب هستند. اما بطور کلی ویژگیهای یک فیلامنت خوب به شرح زیر است:
· بهنگام دمای بالا بویی از آن متصاعد نگردد.
· تمامی طول فیلامنت از ضخامت و قطر یکسانی برخوردار باشد و دارای تلزانس ضخامتی نباشد.
· حباب هوا در داخل فیلامنت ها محبوس نشده باشد، زیرا در این صورت شاهد کاهش ظرافت خروجی قطعه خواهیم شد.
· عدم وجود شکستگی در قطعه، شکستگی موجب عدم رسیدن مواد به اکسترودر گردیده و موجب ناقص شدن کار خواهد شد.
· جنس فیلامنت ها باید از مواد مرغوب ساخته شده باشد تا خروجی کا ر نیز از کیفیت لازم برخوردار باشد.
یکی از انواع فیلامنت ها ABS است که در پرینترهای سه بعدی مورد استفاده قرار میگیرد. از مهمترین ویژگیهای این فیلامنت می توان به دوام، مقاومت و استحکام طولانی آن اشاره نمود. این فیلامنت مناسب جهت استفاده در صنایع غذایی نمیباشد. دیگر ویژگیهای این فیلامنت پرینتر سه بعدی به شرح زیر است:
· مناسب برای قطعاتی که فشار بالا را باید تحمل نمایند
· محلول در استون
· ترک خوردن، پیچ خوردگی و تاب برداشتن از جمله ویژگیهای طبیعی در این فیلامنت پرینتر سه بعدی است.
· متوسط دمای قابل تحمل در این فیلامنت 210 تا 250 درجه سانتیگراد است.
· پیشنهاد میشود، جهت خنک کردن از محفظه ایزوله استفاده شود.
· پرینتر سه بعدی باید از تجهیزات متوسط به بالایی نظیر بستر گرم کننده مناسب، نازل و دقیق بهرهمند باشد.
یکی از مهمترین معایل فیلامنت ABS بخار شدید آن است که در حین ذوب شدن ایجاد میشود. این بخار سمی و خطرناک است و برای انسان و حیوانات مضر میباشد. از همین رو وجود تهویه مناسب برای استفاده از پرینتر سه بعدی با فیلامنت ABS لازم و ضروری است. لازم بذکر است از تنفس در نزدیکی فیلامنت ABS جدا خودداری نمائید.
PLA یکی دیگر از انواع فیلامنت ها است. این فیلامنت طرفداران زیادی در بین پرینترهای سه بعدی دارد. از آنجائیکه این فیلامنت از ترکیبات تجدید شونده ای مانند ذرت، نشاسته و در برخی موارد نیشکر مشتق شده است، تجزیه پذیر است. از همین رو فیلامنت PLA پرینتر سه بعدی با محیط زیست کاملاً سازگار است. از دیگر مزایای پرینتر سه بعدی فیلامنت نوع PLA عدم انتشار گازهای سمی است. از همین رو امکان انجام پرینت در کلاس، محیط های آموزشی و کارخانه ها بدون احتیاج به وجود تهویه امکان پذیر است. علاوه بر این، فیلامنت نوع PLA احتیاجی به بستری برای گرم شدن ندارد و از همین رو مشکلاتی همچون تاب خوردگی، ترک و فشردگی در هنگام سرد شدن را نیز بهمراه نخواهد داشت. دمای ذوب این نوع فیلامنت 180 تا 230 درجه سانتیگراد است و اشیای چاپ شده توسط این فیلامنت شکنندگی بیشتری در مقایسه با فیلامنت ABS دارد.
از مهمترین ویژگی های فیلامنت نوع PLA میتوان موارد زیر را اشاره نمود:
· استحکام معمولی، برخورداری از خواص ضربه پذیری، سازگار با محیط زیست
· مناسب جهت استفاده در اسباب بازی های کوچک، مجسمه سازی و ماکت سازی
· حساسیت کمتر نسبت به فیلامنت نوع ABS
· پرینت سریع و سطح صاف
· غیر محلول
· استفاده از پرینتر سه بعدی فیلامنت نوع PLA با استاندار معمولی براحتی و با یکبار تنظیم نمودن دما، ارتفاع بستر و سرعت شروع به انجام کار مینماید.
