Soft PLA متریال ترموپلاستیک منعطف چاپگر سه بعدی چیست؟

یکی از مزیت های اصلی پرینت سه بعدی قابلیت ساخت قطعات انعطاف پذیر است – هم به معنای واقعی کلمه و هم به صورت مجازی. اگر نیاز به مواد خاصی دارید، به احتمال زیاد ترکیبی برای آن وجود دارد؛ انعطاف‌پذیری می‌تواند در مدل‌ها برای افزایش دوام یا سهولت استفاده، مطلوب باشد.

اکثر رشته فیلامنتهای انعطاف پذیر 3D Printer (بنام فیلامنت-Filament نامگذاری میشوند) از پلیمر– پلاستیک سخت یا لاستیک ساخته می شوند که همان الاستومرهای ترموپلاستیک هستند. انعطاف پذیری مواد به نسبت این دو ترکیب بستگی دارد. بنابراین می توان اشیایی را چاپ کرد که کاملاً چکش خور بوده، اما مانند یک نوار لاستیکی به عقب برمی گردند یا اجسامی مانند لاستیک های اتومبیل که در هنگام فشار خم می شوند اما استحکام را حفظ می کنند.

چند نوع فیلامنت انعطاف پذیر وجود دارد که همگی ویژگی ها و نقاط قوت خود را دارند:

TPE: مخفف الاستومر ترموپلاستیک، TPE اغلب بعنوان یک اصطلاح عمومی برای رشته های انعطاف پذیر استفاده می شود، زیرا طیف گسترده ای از مواد انعطاف پذیر را پوشش می دهد.

TPU: مخفف پلی یوتران ترموپلاستیک، TPU کمی سفت تر از TPE است، که چاپ آن را با اکسترودرهای معمولی آسان تر می کند.

TPC: ماده کوپلی استر که تا حدی از روغن های زیستی ساخته شده است. این رشته می تواند به راحتی در اکسترودر 3DPrinter چین بخورد کند، بنابراین برای جلوگیری از هرگونه تاب برداشتن باید آن را بسیار آهسته چاپ کنید.

PCTPE: مخفف TPE کوپلی آمید پلاستیکی شده. این بدان معنی است که این رشته انعطاف پذیر نایلون را در مخلوط خود دارد که دوام نایلون را به انعطاف پذیری TPE می افزاید. با این حال، این نیز برخی از انعطاف پذیری طبیعی TPE را قربانی می کند.

Soft PLA: این یک نوع انعطاف پذیر از پلی لاکتیک اسید زیست پلیمری (PLA مرسوم ترین و ارزانترین ماده چاپگر سه بعدی در جهان شناخته می شود)، یکی از رایج ترین مواد مصرفی چاپ سه بعدی است. در این مطلب، روی این نوع متریال تمرکز کرده ایم، پس به خواندن ادامه دهید!

نکات مهم چاپ هنگام استفاده از متریال ترموپلاستیک منعطف

فیلامنتهای انعطاف پذیر در تعدیل ضربه ها و ارتعاشات عالی هستند، ماندگاری طولانی دارند و بادوام هستند، اما چاپ آنها نسبت به متریال با ترکیبات شیمیایی پایه سفت، دشوارتر است.

می‌توانید با استفاده از یک چاپگر با سیستم اکسترودر مستقیم، شانس خود را برای چاپ متریال انعطاف‌پذیر افزایش دهید زیرا سیستم تزریق مواد مستقیم، فاصله بین چرخ دنده محرک و منطقه مذاب را تا حد امکان در چاپگر کوتاه می‌کند. این کار باعث می‌شود تا فیلامنت منعطف بدون انباشته شدن در چاپگر حرکت کند.

متریال فیلامنت سافت پی اِل اِی چیست؟

همانطور که در بالا ذکر کردیم، Soft PLA نوع خاصی از فیلامنت چاپگر3 بعدی با ترکیب محبوب PLA است. ترکیبی که از مواد طبیعی مانند نشاسته ذرت، ریشه تاپیوکا یا نیشکر ساخته میباشد. | برای مشاهده قیمت انواع فیلامنت PLA فروشگاه 3DPE بر روی لینک کلیک کنید: https://www.3dpe.ir/shop/pla-filament | در کارخانه، گلوله‌های این مواد ذوب می‌شوند و به مایعی تبدیل می‌شوند که شکل می‌گیرد، خشک می‌شود و بصورت رشته‌ای بلند و نازک سخت می‌شود و روی یک رول تا وزنهای 1 و 5 کیلو برای چاپ سه‌بعدی پیچیده می‌شود.

PLA نرم با مواد شیمیایی اضافی تقویت می شود تا شکنندگی طبیعی PLA معمولی را از بین ببرد. هنگامی که این مواد شیمیایی اضافه می شوند، PLA ویژگیهای لاستیک را بدست می آورد. وقتی فشار وارد می شود، می تواند در برابر دستکاری شکل خود مقاومت کند و پس از برداشته شدن فشار به شکل اولیه خود بازگردد.

Soft PLA همچنین توانایی لاستیک را برای جذب لرزش و ضربه حفظ می کند. مانند تایرها که برای کار کردن باید شکل خود را حفظ کنند، اما دائماً در معرض فشارهایی هستند که باعث شکستن یا ترک خوردن یک ماده می شود، مفید است.

در ادامه، ویژگی‌های PLA نرم را به دسته بندی مزایا و معایب تقسیم می‌کنیم و سپس می‌بینیم که چگونه با فیلامنت TPU مقایسه می‌شود.

مزایای Soft PLA منعطف نسبت به PLA معمولی عبارتند از:

• ارگونومی: به دلیل ترکیب منحصر به فرد استحکام و بخشندگی، PLA نرم یک ماده ارگونومیک عالی ایجاد می کند. اشیایی مانند دستگیره ها، کفی کفش و موارد دیگر، کاندیدهای اصلی برای PLA نرم هستند.
• ردپای کربن کم: Soft PLA از مواد شیمیایی بیشتری نسبت به رشته های PLA معمولی استفاده می کند و این همان چیزی است که PLA نرم را انعطاف پذیر می کند. اما ردپای کربن آن کمتر از هر رشته انعطاف پذیر دیگری است که می توانید پیدا کنید. به علاوه، در بسیاری از موارد، PLA نرم مانند PLA زیست تخریب پذیر باقی می ماند و کمتر به محیط زیست آسیب میزند.
• دوام و انعطاف پذیری: جذابیت اصلی PLA نرم، البته انعطاف پذیری آن است. ویژگی اضافه شده به فیلامنت PLA مهم است زیرا PLA محصول نهایی بسیار شکننده ای ایجاد می کند. کسانی که می‌خواهند از نقاط قوت PLA استفاده کنند، اکنون می‌توانند از PLA نرم برای اشیایی که قبلاً چاپ با PLA غیرعملی بود، مانند لاستیک‌ها، پوشش‌های تلفن همراه و سایر مواردی که باید قوی اما انعطاف‌پذیر باشند، استفاده کنند.
• میرایی ارتعاش: به دلیل ترکیبی از انعطاف پذیری، استحکام و دوام، PLA نرم نامیرایی خوبی را ایجاد می کند و باعث می شود که پوششی عالی برای قطعات ماشینی که حرکت زیادی را از اطرافیان خود جذب می کنند، باشد.

مزایای Soft PLA منعطف

بزرگترین چالش در هنگام استفاده از فیلامنت نرم PLA این است که یاد بگیرید چه کاری انجام می دهد و چه کاری را انجام نمی دهد تا به هدفی که از آن انتظار دارید برسید. این متریال، چند جنبه منفی دارد که مستقیماً از ویژگی های انعطاف پذیری اضافه شده آن نیز ناشی میشود:

• دشواری چاپ: عیب اصلی استفاده از PLA نرم این است که در طول فرآیند چاپ، مشکلاتی بخاطر روان و نرم بودن ایجاد می کند؛ یعنی همان ویژگیهایی که آنرا انعطاف پذیر می کند، کششی را که مواد مرسوم برای عبور از اکسترودر چاپگر نیاز دارند و در عین حال شکل رشته مانند خود را حفظ می کنند، از بین می برد. بنابراین، PLA نرم مستعد گرفتگی، حباب زدن و جمع شدن در نازل است، در حالی که در هنگام قرار گرفتن روی بستر چاپ، بسیار چسبنده و بدون شکل است. این امر باعث می شود که رشته نرم PLA به شکل دلخواه شما “هدایت” نشود. با این حال، نکات و آموزشهای آنلاین زیادی وجود دارد که به رفع این مشکلات کمک می کند. مفیدترین راهکار، کاهش سرعت چاپ است که به فیلامنت PLA نرم ثبات سنگین تری می دهد که هنگام شکل دادن به لایه های یک جسم نیاز دارد.
• سخت افزار ویژه: ابزارهای اضافی زیادی نیاز دارید که به PLA نرم و سایر رشته های انعطاف پذیر مانند اکسترودر درایو مستقیم کمک می کند. یک اکسترودر درایو مستقیم، مسیر فیلامنت را از ورودی تغذیه تا بستر چاپ تا حد امکان کوتاه می‌کند، که به جلوگیری از گیر کردن PLA نرم در خم‌ها در هنگام خروج کمک می‌کند. همچنین می توانید انواع خاصی از مایعات چسبنده بستر چاپگر را خریداری کنید که باعث می شود ناحیه چاپ شما در حین چاپ روی PLA نرم نگه داشته شود.
• بافت پشتیبان ضعیف: به دلیل انعطاف پذیری، PLA نرم نگهدارنده خوبی نیست. اگر طرحی دارید که دارای شکاف ها یا برآمدگی های زیادی است، به مواد سفت تری نیاز خواهید داشت.

مقایسه متریال فیلامنتهای Soft PLA و TPU

این دو ماده چاپ سه بعدی، مشترکات زیادی دارند، اما چند تفاوت قابل توجه وجود دارد:

• سختی: TPU کمی سفت تر از PLA نرم است. بر اساس مقیاس استاندارد TPU 94A – 95A اندازه گیری میشود، که چند درجه بالاتر از اندازه گیری متوسط رشته PLA نرم 92A است. این ممکن است روی کاغذ تفاوت زیادی نداشته باشد، اما کار با TPU آسانتر است.
• ایمنی غذایی: Soft PLA برای غذا بی خطر است. اجزای بیولوژیکی آن استفاده برای ظروف و ظروف غذا را ایمن می کند (فقط در صورتیکه سیستم تزریق چاپگر کاملا تمیز و نو باشد). همچنین آنرا به انتخاب خوبی برای اشیاء پرینتی تبدیل می کند که به طور اجتناب ناپذیری مانند اسباب بازی های کودکان خردسال، دهان کسی را لمس می کنند یا وارد دهان می شوند. البته این بدان معنا نیست که خوردن PLA نرم به خودی خود بی خطر است، اما برای تماس با اشیاء خوراکی سرد و خشک کاملاً مناسب است (تا زمانی که اقدامات احتیاطی لازم را پس از پردازش انجام دهید). از طرف دیگر، TPU یک ترکیب سمی شیمیایی است که باید از آن اجتناب کنید.
• مقاومت در برابر سایش: TPU مقاومت سایشی بالاتری دارد. از آنجایی که کمی سفت‌تر است، اشیاء TPU می‌توانند در مقابل تماس‌های تکراری‌تر از آن‌هایی که از PLA نرم ساخته شده‌اند مقاومت کنند. این باعث می شود TPU برای مواردی مانند قطعات ماشین آلات بهتر شود.
• انعطاف پذیری: Soft PLA انعطاف پذیرتر است. اگر برای چاپ هر چیز پوشیدنی به یک ماده انعطاف‌پذیر نیاز دارید، PLA نرم بهترین راه است. خواص نرم تر آن باعث می شود که به راحتی با حرکات طبیعی مانند کمر در داخل کمربند تغییر شکل داده شود، بطوری که به محض خم شدن نشکند.

از کجا بخریم؟

خب اگر تمایل به تست چاپ با متریال پی ال ای نرم دارید، برای خرید میتوانید «توسعه گران بعد سوم» را در گوگل جستجو کنید.