جيش التحرير الشعبى الصينى مقابل. خيوط ABS للطباعة ثلاثية الأبعاد: ما الفرق؟

FDM ، أو نمذجة الترسيب المنصهر ، هي تقنية طباعة ثلاثية الأبعاد انتقلت بنجاح من مساحة الطباعة التجارية إلى مساحة الطباعة ثلاثية الأبعاد للمستهلكين. يمكن لمعظم طابعات FDM ثلاثية الأبعاد المنزلية صهر وبثق مجموعة متنوعة من البوليمرات المتلدنة بالحرارة إلى أجزاء وظيفية وتجميلية. ومع ذلك ، فإن الغالبية العظمى من المتحمسين للطباعة ثلاثية الأبعاد يقسمون ببوليمرات PLA و ABS ، والتي تُباع في بكرات خيوط مناسبة.

ولكن ما الذي يجعل خيوط الطباعة ثلاثية الأبعاد هذه شائعة ، وأي منها هو الاختيار الصحيح لك؟

تتضمن الإجابة عن هذا السؤال الدقيق فهم الخصائص الفيزيائية لهذه المواد وكيفية ارتباطها بالأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد. دعنا نزيل الغموض عن هذه الخيوط الشائعة لمعرفة أيها يناسب احتياجات الطباعة ثلاثية الأبعاد.

ما هو نظام ABS ولماذا يصعب طباعته؟

ABS ، أو أكريلونيتريل بوتادين ستايرين ، هي واحدة من أقدم المواد المستخدمة كخيوط طباعة ثلاثية الأبعاد. يأتي الاسم من المواد الكيميائية الأساسية الثلاثة المستخدمة في تصنيع البوليمر الحراري. يمكن أن يتنوع تكوين هذه المواد الكيميائية لإنتاج مجموعة متنوعة من خلائط ABS لتناسب الاحتياجات الهندسية المختلفة.

يستخدم ABS على نطاق واسع في صناعة القولبة بالحقن لصنع منتجات استهلاكية شائعة ، بدءًا من أغطية المفاتيح وطوب LEGO إلى مكونات السيارات ووصلات الأنابيب. كفلت التكلفة المنخفضة والتوافر الجاهز لكريات ABS الخام ، جنبًا إلى جنب مع إلمام الصناعة التحويلية بالمواد ، اعتمادها من قبل صناعة الطباعة ثلاثية الأبعاد التجارية.

الجزء التجاري مهم لأن ABS يميل إلى الانكماش مع تبريد المادة. هذا يجعل الطابعات ثلاثية الأبعاد التجارية المجهزة بغرف طباعة ساخنة إلزامية لطباعة ABS. يمنع الحفاظ على درجات حرارة الغرفة المرتفعة أجزاء ABS من التبريد في منتصف الطباعة والتشوه بسبب الانكماش الناتج. من الصعب بخلاف ذلك طباعة ABS بشكل موثوق بدون تغليف الطابعة ثلاثية الأبعاد في حجرة بناء ساخنة.

لفترة طويلة ، حصلت شركة ستراتاسيس الرائدة في الطباعة ثلاثية الأبعاد على براءة اختراع لغرف الطباعة المُدفأة والمغلقة. ترك ذلك الطابعات ثلاثية الأبعاد للمستهلكين غير قادرة على طباعة ABS. ومع ذلك ، كان لعشاق الطباعة ثلاثية الأبعاد "DIY" أحرارًا في بناء طابعات بغرف بناء ساخنة دون التعرض لكمين من قبل جيش محامي ستراتاسيس. ترك ذلك صناعة الطباعة ثلاثية الأبعاد للمستهلكين بدون وسائل قابلة للتطبيق للوصول إلى الجماهير.

ليس من المستغرب أن الصناعة توصلت في النهاية إلى خيوط جديدة يمكن أن تعمل بشكل جيد مع الطابعات الرخيصة غير المغلقة.

PLA: طباعة ثلاثية الأبعاد بعجلات تدريب

PLA ، أو Polylactic Acid ، هو لدن حراري "قابل للتحلل الحيوي" يتم تصنيعه عن طريق معالجة المواد الطبيعية مثل قصب السكر ونشا الذرة. على الرغم من أنها قد تكون أقل من ادعاءاتها بأنها قابلة للتحلل البيولوجي ، إلا أن PLA مع ذلك يعوض عن ذلك من خلال سهولة الطباعة. بينما يحتاج نظام ABS إلى طابعة ثلاثية الأبعاد مزودة بسرير ساخن قادر على الوصول إلى 200 درجة فهرنهايت على الأقل ، فإن PLA قابل للطباعة بشكل مثالي حتى على أسطح البناء غير المدفأة.

تتطلب معظم خيوط PLA درجة حرارة فوهة منخفضة تصل إلى 350 درجة فهرنهايت ، لكن ABS يحتاج إلى 450 درجة فهرنهايت على الأقل لتدفق الفتيل المتسق والالتصاق القوي بالطبقة البينية. تعمل درجات حرارة الطباعة المنخفضة فقط على تعزيز الطبيعة الخالية من الالتواء في PLA ، مما يجعل من السهل طباعة أجزاء PLA الكبيرة دون التزييف أو التفكيك. يتيح ذلك طباعة المادة بدون غلاف ، وذلك بفضل مقاومتها الفطرية لمسودات الهواء وتقلبات درجات الحرارة. ومع ذلك ، فإن طباعة أجزاء ABS الكبيرة تنطوي على خطر التواء وتفكيك حتى في الطابعات المغلقة ما لم تظل درجة حرارة الغرفة أعلى من 140 درجة فهرنهايت.

تمتد سهولة استخدام PLA إلى قدرته على التعامل مع أطوال أكثر حدة من أي خيوط طباعة ثلاثية الأبعاد أخرى. يتيح ذلك حتى لأرخص الطابعات ثلاثية الأبعاد طباعة نماذج ثلاثية الأبعاد صعبة دون التعرض لخطر التشوه. تسمح درجات حرارة الفوهة المنخفضة أيضًا بجسر PLA بسهولة ، مما يقلل من الاعتماد على الدعامات - مما يسمح حتى للمبتدئين بطباعة نماذج ثلاثية الأبعاد معقدة بسهولة نسبية.

إن الطبيعة المتسامحة للغاية لخيوط PLA تجعلها لا غنى عنها كعجلات تدريب للمبتدئين. تقلل الطباعة باستخدام المواد بشكل كبير من الإحباط المرتبط بالطباعة ثلاثية الأبعاد ، مما يشجع المبتدئين على المثابرة وتعلم تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد المتقدمة وفقًا لسرعتهم الخاصة. في غضون ذلك ، هؤلاء حيل الطباعة ثلاثية الأبعاد قد تساعد في تسريع الأمور أكثر قليلاً.

جيش التحرير الشعبى الصينى مقابل. ABS: مقارنة الخصائص الفيزيائية

لا يوجد شيء اسمه وجبة غداء مجانية. ويصدق هذا القول المأثور في عالم الطباعة ثلاثية الأبعاد أيضًا. على الرغم من سهولة الطباعة ، فإن PLA يتضاءل مقارنة بـ ABS عندما يتعلق الأمر بالتطبيقات الهندسية العملية. بالنسبة للمبتدئين ، فهو أصعب بكثير من ABS ، ولكن هذا يجعله أيضًا أكثر هشاشة. أسقط جزءًا مطبوعًا في PLA ، ومن المحتمل جدًا أن يتفتت إلى قطع.

وفي الوقت نفسه ، يُظهر ABS قوة انثناء وخضوع أعلى ، مما يجعله أكثر صلابة. هذا يسمح لها بامتصاص الاهتزازات والتأثيرات ، فضلاً عن قوى القص والشد ، بشكل أفضل من PLA. ومن المثير للاهتمام أن نظام ABS يحقق كل هذا بينما يكون أخف من PLA للأجزاء نفسها المطبوعة بكثافة حجمية مماثلة. هذا يجعل ABS الخيط المفضل للتطبيقات الهندسية حيث تكون القوة والمتانة أمرًا بالغ الأهمية.

في حين أن درجات حرارة الطباعة العالية التي تتطلبها ABS تجعل الطباعة أكثر صعوبة ، فإنها توفر أيضًا مقاومة فائقة لدرجة الحرارة. تتشوه الأجزاء المطبوعة في فتيل PLA عند تعرضها لدرجة حرارة تزيد عن 120 درجة فهرنهايت ، بينما يمكن لأجزاء ABS أن تتحمل 200 درجة فهرنهايت قبل أن تفقد سلامتها الهيكلية. وهذا يجعل نظام ABS لا غنى عنه للأجزاء الوظيفية المستخدمة في الأجزاء الداخلية للسيارة ومقصورات المحرك. تتم أيضًا طباعة معظم أجزاء الطابعة ثلاثية الأبعاد باستخدام ABS ، خاصةً عند نشرها بالقرب من مصادر الحرارة.

ومع ذلك ، فإن أكبر جانب سلبي لاستخدام PLA لأي غرض وظيفي هو ميله الخارق للتسلل. يشير هذا إلى تشوه البلاستيك لـ PLA تحت أحمال الضغط والشد المستمر. اربط المسمار في جزء PLA ، وستتسبب قوة الضغط في تحطيم المادة بمرور الوقت. نتيجة لذلك ، سيتعين عليك إعادة إحكام ربط المسمار بشكل منتظم حتى يفشل الجزء في النهاية. تتسبب الظاهرة نفسها أيضًا في تدلي الأجزاء الحاملة لجيش التحرير الشعبى الصينى تدريجياً بمرور الوقت. هذا يقصر المواد على مكونات مستحضرات التجميل ، ويجعلها خيارًا سيئًا للتطبيقات الوظيفية والهندسية.

لماذا لا يزال نظام ABS مهمًا في الطباعة ثلاثية الأبعاد؟

على الرغم من أن طباعة ABS التقليدية قد تكون صعبة في الطباعة ، إلا أن العديد من الأشكال سهلة الطباعة لمزيج ABS (مثل نظام eSun's ABS +) تطبع بنجاح حتى في الطابعات الرخيصة الموضوعة في صناديق كرتون بسيطة. هل تحتاج إلى مزيد من الصلابة في أجزائك؟ لا توفر خيوط ABS المقواة بألياف الكربون صلابة وقوة شد أفضل فحسب ، بل إنها تقلل أيضًا بشكل كبير من الالتواء وتحسن إمكانية الطباعة. وفي الوقت نفسه ، تعمل خيوط ABS المقواة بالألياف الزجاجية على تحسين الصلابة وإمكانية الطباعة دون التضحية بالصلابة.

في حين أن كلا من PLA و ABS يمكن أن يأخذوا الطلاء بسهولة ، فإن الأخير أفضل للمعالجة المتقدمة اللاحقة. يمكن صنفرة ABS بسهولة أكبر من PLA بالنسبة للمبتدئين ، مما يجعل السطح أسهل في التحضير للتهيئة والطلاء. ومع ذلك ، فإن ميل ABS للذوبان في الأسيتون يضيف بعدًا جديدًا تمامًا لتقنيات ما بعد المعالجة. يعد ربط أجزاء ABS أمرًا سهلاً مع لحام الأسيتون ، والذي يتضمن ببساطة تعريض أسطح التزاوج للأسيتون. تقنية تنعيم بخار الأسيتون هي طريقة بسيطة إلى حد ما ويمكن الوصول إليها لإزالة خطوط الطبقة تمامًا من أجزاء ABS لتحقيق تشطيب سلس.

ABS هو أيضًا مقاوم إلى حد ما لامتصاص الرطوبة ، وعادة ما يكون أرخص خيار خيوط ، وهو يفعل كل ذلك مع الاحتفاظ بإمكانية الطباعة بسرعة كبيرة. في الواقع ، فإن مجموعة Voron من طابعات CoreXY (يمكنك معرفة المزيد في موقعنا دليل فورون للمبتدئين) هي آلات مغلقة رخيصة نسبيًا تم تصميمها خصيصًا لطباعة ABS بسرعات عالية للغاية. لوضع هذا في المنظور الصحيح ، يمكن لطابعة Voron 0.1 التي أنشأناها مؤخرًا طباعة ABS بسرعات مذهلة تصل إلى 200 مم / ثانية مع الحفاظ على جودة طباعة ممتازة.

جيش التحرير الشعبى الصينى مقابل. ABS: أيهما تختار؟

بينما يُظهر PLA مستويات مماثلة من مقاومة الرطوبة والفعالية من حيث التكلفة وسرعة الطباعة ، إلا أنه لا يزال غير مناسب للتطبيقات الهندسية. ومع ذلك ، فإنه لا يزال أكثر أمانًا من ABS ، والذي يميل إلى التخلص من المركبات العضوية المتطايرة الضارة (المركبات العضوية المتطايرة) أثناء الطباعة.

على هذا النحو ، لا غنى عن PLA للمبتدئين لتعلم حبال الطباعة ثلاثية الأبعاد بسرعة دون إحباط كبير. إنه أيضًا خيار قابل للتطبيق للطابعات غير المغلقة ولأولئك الذين يطبعون أجزاء مستحضرات التجميل فقط. ومع ذلك ، بمجرد قطع أسنانك على PLA ، فإن الأمر يستحق استكشاف الخيوط الوسيطة مثل PETG التي تطبع بسهولة على طابعات غير مغلقة مع توفير قوة أفضل ومقاومة للحرارة مقارنةً بـ جيش التحرير الشعبى الصينى.

كيفية تقليل فاتورة طاقة الطباعة ثلاثية الأبعاد بشكل كبير

اقرأ التالي

عن المؤلف