ما هي أنواع خيوط الطابعة ثلاثية الأبعاد الستة المختلفة؟

لم تعد طابعات المستهلكين ثلاثية الأبعاد مقتصرة على خيوط ABS و PLA. أدت شعبية تكنولوجيا التصنيع المضافة إلى تدفق العديد من اللدائن الهندسية. على الرغم من أن ABS و PLA لا يزالان شائعين ، فقد تحول العديد من عشاق الطباعة ثلاثية الأبعاد إلى مواد أحدث.

لذلك ، إليك كل ما تحتاج لمعرفته حول خيوط الطباعة ثلاثية الأبعاد المختلفة وكيفية اختيار واحد يناسب احتياجاتك الخاصة.

كيفية اختيار خيوط طباعة ثلاثية الأبعاد

تختلف الطباعة ثلاثية الأبعاد عن معظم الهوايات العادية. إنها تنطوي على روبوتات متطورة تصنع أشياء معقدة باستخدام مواد غريبة. مثل جميع المساعي الهندسية المتقدمة ، تعتمد الطباعة ثلاثية الأبعاد على قدرة المستخدمين على قراءة ومتابعة أوراق البيانات الفنية. تعد معرفة كيفية فهم هذه المستندات أمرًا أساسيًا لمعرفة خيوط الطباعة ثلاثية الأبعاد التي يجب استخدامها لتطبيقات معينة.

لا داعي للقلق من هذا الأمر إذا كانت احتياجات الطباعة ثلاثية الأبعاد الخاصة بك مقتصرة على المطبوعات التجميلية لأن PLA هو كل ما ستحتاجه في أي وقت. ومع ذلك ، تحتاج طباعة الأجزاء الوظيفية إلى فهم معلمات الخيوط المختلفة ، مثل قوة الشد والصلابة / المرونة ومقاومة الحرارة والمتانة والزحف والتزييف.

إذن ، ما هي أفضل خيوط الطباعة ثلاثية الأبعاد ، ومتى يجب استخدام خيوط فوق الأخرى؟

1. حمض عديد حمض اللبنيك (PLA)

Polylactic Acid هو الطباعة ثلاثية الأبعاد لعجلات التدريب للدراجات. من السهل جدًا الطباعة على أرخص الطابعات ثلاثية الأبعاد. نظرًا لأن درجات حرارة الطباعة تبدأ من 180 درجة مئوية ، فلن تحتاج إلى طرف معدني بالكامل لطباعة هذا الفتيل بأمان. لا يتطلب PLA حتى سريرًا مُدفأ ، طالما أن درجة حرارة الغرفة المحيطة أعلى من 20 درجة مئوية.

لا تتشوه المادة عمليًا ويمكن أن تجسر جيدًا إذا أعطيت تبريدًا مناسبًا للجزء. لست متأكدا ما تعنيه كل هذه المصطلحات؟ تحقق من دليل ترقية Ender-3 لمعرفة المزيد حول النهايات الساخنة المصنوعة من المعدن بالكامل وأمان الطابعة ثلاثية الأبعاد.

خلاصة القول: من الصعب للغاية إتلاف طباعة جيش التحرير الشعبى الصينى. يتيح ذلك للمبتدئين التعرف تدريجيًا على العديد من الجوانب المعقدة للطباعة ثلاثية الأبعاد دون الاصطدام بجدار من إخفاقات الطباعة المتكررة. كمبتدئ ، فإن التمسك بـ PLA يجعل من السهل فهم أساسيات التصاق السرير ، ومعايرة الطبقة الأولى ، والتراكبات ، والجسور. PLA هو الطريقة المثلى لاختبار حدود الطباعة ثلاثية الأبعاد دون الحاجة إلى التخمين الثاني لمعايرة الطابعة وإعدادات تقطيع الشرائح.

خصائص خيوط جيش التحرير الشعبى الصينى

• قابلية الطباعة: ممتاز
• اختيار اللون: ممتاز
• مقاوم للحرارة: فقير
• قوة الشد: ممتاز
• صلابة: فقير
• مقاومة الأشعة فوق البنفسجية: ممتاز
• مقاوم للرطوبة: ممتاز
• مقاومة زحف: فقير

متى يجب استخدام خيوط الطباعة ثلاثية الأبعاد من PLA؟

يعد PLA رائعًا للمطبوعات التجميلية ثلاثية الأبعاد ولكن ليس كثيرًا لأي شيء آخر. على الرغم من قوة شدها العالية ، إلا أنها تفتقر إلى المتانة لأن المادة يصعب ثنيها. هذا يجعلها هشة وعرضة للتشقق في التطبيقات التي تتطلب مقاومة الصدمات والانحناء. تُترجم قابليتها للطباعة عند درجات الحرارة المنخفضة أيضًا إلى مقاومة ضعيفة للحرارة. تشوه مطبوعات PLA عند تعرضها لأشعة الشمس المباشرة أو ظروف السيارة نظرًا لانخفاض درجة حرارة التزجج للمواد التي تبلغ 57 درجة مئوية.

ميل PLA إلى الزحف ، أو التشوه الدائم تحت الحمل في درجة حرارة الغرفة ، يجعله غير قابل للتطبيق لأي طباعة وظيفية تستخدم إما أدوات تثبيت أو تخدم أي غرض حمل. وبالتالي ، ينتقل معظم عشاق الطباعة ثلاثية الأبعاد إلى مواد أخرى بمجرد إتقان إعدادات تقطيع الشرائح وضبط الطابعة ثلاثية الأبعاد باستخدام PLA.

2. PETG (بولي إيثيلين تيريفثاليت جلايكول)

من المفترض أن يكون PETG هو التحدي الثاني الذي تواجهه في الخيوط بمجرد أن تتقن استخدام PLA. إنه مشابه تمامًا للبلاستيك الموجود في زجاجات المياه وحاويات الطعام ، باستثناء إضافة الجليكول لتحسين إمكانية الطباعة. PETG أفضل من PLA في أهم المعايير. إنها أكثر صرامة قليلاً ، وأكثر مقاومة للحرارة بشكل ملحوظ ، وتبدي مقاومة ممتازة للزحف ، وبالتالي فهي مناسبة للطباعة ثلاثية الأبعاد الوظيفية.

ومع ذلك ، فهي أيضًا أكثر صعوبة قليلاً في الطباعة. هذا ليس شيئًا سيئًا تمامًا. في حين أنه يكاد يكون من المستحيل على طابعة مضبوطة جيدًا أن تفسد مطبوعات PLA ، فإن الحصول على PETG بشكل صحيح يتطلب فهمًا أفضل لبرامج التقطيع ومعايرة الطبقة الأولى. هذا يجعل الخيوط طريقة آمنة لتعلم هذه المفاهيم ، والتي تعتبر حيوية لإتقان خيوط الطباعة ثلاثية الأبعاد الأخرى الصعبة تقنيًا.

PETG أيضًا مادة استرطابية تمامًا ، لذا من الضروري تجفيفها قبل الطباعة إذا كنت تعيش في منطقة رطبة. المطبوعات نفسها ليست عرضة لامتصاص الرطوبة ، ولكن الفتيل الرطب يسبب مشاكل في جودة الطباعة والبثق. يمكن للمادة أن ترتبط بشكل دائم بمعظمها أسطح الطباعة ثلاثية الأبعاد إذا تمت طباعة الطبقة الأولى بالقرب من سطح التصميم.

كما أن الطبيعة اللزجة واللزجة للخيوط المنصهرة تجعلها أيضًا خيارًا سيئًا للتجسير والأجزاء المتدلية شديدة الانحدار. ومع ذلك ، فإن هذا يُترجم أيضًا إلى أفضل طبقة التصاق على الرغم من انخفاض درجة حرارة الطباعة.

خصائص خيوط PETG

• قابلية الطباعة: جيد
• اختيار اللون: جيد
• مقاوم للحرارة: متوسط
• قوة الشد: جيد
• صلابة: جيد
• مقاومة الأشعة فوق البنفسجية: ممتاز
• مقاوم للرطوبة: فقير
• مقاومة زحف: جيد

متى يجب استخدام خيوط الطباعة PETG 3D؟

PETG هو الحل الوسط المثالي بين PLA وخيوط ABS فائقة الجودة. في حين أنها تفتقر إلى مقاومة درجات الحرارة العالية لـ ABS ، إلا أنها لا تزال جيدة بما يكفي لاستخدام المطبوعات في الهواء الطلق أو داخل السيارة. كما أنه أكثر صرامة من PLA ومثالي للتطبيقات التي تكون فيها مقاومة الصدمات مطلوبة. كما أن مقاومة PETG للزحف تجعلها مثالية للمطبوعات الوظيفية ومكونات الطابعة ثلاثية الأبعاد على حدٍ سواء.

3. TPE / TPU / TPC (المطاط الصناعي بالحرارة / البولي يوريثين / كوبوليستر)

يتكون TPE من عدد من المواد البلاستيكية ذات الخصائص الشبيهة بالمطاط. تُستخدم هذه الخيوط في التطبيقات التي تتطلب المرونة. الخيوط المرنة المنتظمة التي يتم تسويقها على أنها TPE متوفرة بصلابة شاطئية مختلفة ، وهو مقياس للمرونة. في الواقع ، يشتمل TPE على فئة واسعة من الخيوط ، بما في ذلك TPU القائم على اليوريثان ، وهو أكثر صلابة قليلاً لتحسين إمكانية الطباعة. TPC هو متغير قائم على البوليستر مع مقاومة محسنة للحرارة والأشعة فوق البنفسجية والعوامل الكيميائية.

تعد الطباعة باستخدام TPE ومتغيراته صعبة بسبب المرونة الكامنة في الفتيل. يصعب طباعة هذه الخيوط بشكل خاص باستخدام آلات البثق Bowden نظرًا لأن الافتقار إلى الصلابة يجعل من الصعب دفع الفتيل عبر الفوهة. وبالتالي، بثق محرك الأقراص المباشر، مع مسار فتيل قصير بين تروس الطارد والفوهة ، يوصى به للطباعة الموثوقة.

كما أن ميل الخيوط للضغط والاستطالة يجعل عمليات التراجع غير موثوقة. هذا يؤدي إلى توتير مفرط في المطبوعات ، الأمر الذي يتطلب خبرة للتخفيف. يوصى أيضًا بطباعة هذه الخيوط المرنة على سرير غير مدفأ ، ويفضل أن يكون ذلك باستخدام عامل تحرير ، مثل عصا الغراء أو مثبت الشعر. غالبًا ما يؤدي عدم القيام بذلك إلى ارتباط المطبوعات بشكل دائم بسطح البناء.

خصائص خيوط TPE

• قابلية الطباعة: متوسط
• اختيار اللون: متوسط
• مقاوم للحرارة: متوسط
• قوة الشد: متوسط
• صلابة: ممتاز
• مقاومة الأشعة فوق البنفسجية: جيد
• مقاوم للرطوبة: فقير
• مقاومة زحف: جيد

متى يجب استخدام خيوط الطباعة ثلاثية الأبعاد TPE / TPU / TPC؟

هذه الخيوط المرنة ممتازة في التطبيقات التي تكون فيها مقاومة الصدمات والانحناء والتآكل والقبضة مرغوبة أكثر من الصلابة. يتم استخدام TPE و TPU بانتظام في جوانات الطباعة ثلاثية الأبعاد وأغطية الهاتف وأساور المعصم للأجهزة القابلة للارتداء. TPC هو بديل أكثر تكلفة يوفر درجة حرارة إضافية ومقاومة كيميائية مناسبة للبيئات القاسية.

4. ABS (أكريلونيتريل بوتادين ستايرين)

تم العثور على ABS ، في الصورة الرمزية المصبوبة بالحقن ، في معظم المنتجات الاستهلاكية في شكل لوحات عدادات السيارات والمفاتيح الكهربائية ، ولعب الأطفال ، وتركيبات الأنابيب ، وكهيكل لمعظم السلع الاستهلاكية المعمرة. ليس من المستغرب أن تجعلها معرفتها وسعرها وتوافرها المادة المفضلة لصناعة الطباعة ثلاثية الأبعاد التجارية. إنها مادة رائعة ذات نسبة سعر إلى أداء لا مثيل لها ومقاومة جيدة للحرارة.

مقاومته للحرارة تجعله غير متوافق مع النهايات الساخنة المبطنة بـ PTFE. تتطلب معظم خيوط ABS درجة حرارة فوهة تبلغ حوالي 250 درجة مئوية. هذا يجعل الأطراف الساخنة المصنوعة من المعدن بالكامل إلزامية للطباعة الآمنة. كما تنفث الخيوط أيضًا المركبات العضوية المتطايرة الضارة (المركبات العضوية المتطايرة) الغازية مثل الستايرين ، والتي من المعروف أنها تؤثر سلبًا على الصحة. تعرف على كيفية مقارنة ABS مع PLA في موقعنا ABS مقابل. مقارنة جيش التحرير الشعبى الصينى.

يؤدي ميل فتيل ABS إلى الالتواء إلى صعوبة الطباعة إلا إذا كنت تمتلك طابعة بها غلاف ساخن ، مثل سلسلة فورون للطابعات ثلاثية الأبعاد التي تصنعها بنفسك. تعتبر عمليات التفريغ والالتصاق بالأسرة والتزييف من المشكلات المستمرة في مطبوعات ABS الكبيرة على الطابعات غير المغلقة. بعد قولي هذا ، تمزج معظم خيوط ABS الحديثة الطباعة بشكل جيد ، طالما أنك تحافظ على حجم البناء مغلقًا وتستخدم السرير الساخن كمصدر حراري سلبي. تعمل خيوط ABS المركبة المصنوعة من ألياف الكربون والألياف الزجاجية على التخفيف من هذه المشكلات إلى حد كبير.

خصائص خيوط ABS

• قابلية الطباعة: متوسط
• اختيار اللون: متوسط
• مقاوم للحرارة: جيد
• قوة الشد: جيد
• صلابة: جيد
• مقاومة الأشعة فوق البنفسجية: متوسط
• مقاوم للرطوبة: جيد
• مقاومة زحف: ممتاز

متى يجب استخدام خيوط الطباعة ثلاثية الأبعاد ABS؟

يُظهر ABS قوة شد وصلابة جيدة ، مما يجعله مثاليًا للمطبوعات الوظيفية وحتى بعض التطبيقات الهندسية. يمكن استخدام المواد في التطبيقات ذات درجات الحرارة العالية مثل مكونات الطابعة ثلاثية الأبعاد والطباعة الوظيفية للديكور الداخلي للسيارة. أي سيناريو هندسي يتطلب مقاومة للحرارة والتأثير والتآكل يمكن مواجهته بثمن بخس مع ABS.

5. ASA (أكريلونيتريل ستايرين أكريلات)

ASA هو شكل معدل من ABS يسهل طباعته ويعرض مقاومة محسنة للأشعة فوق البنفسجية. تعد مطبوعات ASA الكبيرة أسهل بفضل ميلها إلى الالتواء أقل من ABS. تميل معظم خيوط ASA أيضًا إلى التخلص من المركبات العضوية المتطايرة أثناء الطباعة.

ويتم تحقيق كل هذا مع الحفاظ على القوة والمتانة ومقاومة درجة الحرارة مقارنة بـ ABS. لا نرى أي سبب لاختيار ABS إذا كنت تستطيع تحمل القسط الطفيف الذي تفرضه خيوط ASA.

خصائص خيوط ASA

• قابلية الطباعة: جيد
• اختيار اللون: متوسط
• مقاوم للحرارة: جيد
• قوة الشد: جيد
• صلابة: جيد
• مقاومة الأشعة فوق البنفسجية: ممتاز
• مقاوم للرطوبة: جيد
• مقاومة زحف: ممتاز

متى يجب استخدام خيوط الطباعة ASA 3D؟

يمكن استخدام ASA لنفس التطبيقات مثل ABS ، مع تعدد الاستخدامات الإضافي للحفاظ على المتانة وسلامة الألوان على الرغم من التعرض الشديد لأشعة الشمس.

6. PA (بولي أميد أو نايلون)

يوجد مادة البولي أميد ، المعروفة باسم علامتها التجارية نايلون ، في السلع الاستهلاكية المعمرة على شكل تروس ومفصلات وانزلاقية المكونات - بشكل أساسي في أي تطبيق يتطلب مقاومة التآكل الشديدة ، والاحتكاك المنخفض ، والمتانة الممتازة ، ودرجة معينة من تحمل درجة الحرارة. لا غنى عن PA في عمليات الطباعة ثلاثية الأبعاد الملبدة بالمسحوق المستخدمة في طابعات SLS ثلاثية الأبعاد التجارية.

النايلون موجود أيضًا في مساحة الطباعة ثلاثية الأبعاد FDM في توليفات مختلفة تقدم تنازلات مختلفة بين مقاومة الحرارة والمتانة والمتانة ومقاومة الزحف. هذا الأخير مهم لأن المادة تظهر ميلًا لتسخين الزحف في حالتها الطبيعية. لذلك ، تتطلب معظم التطبيقات الهندسية PA ممزوجًا بالكربون أو الألياف الزجاجية لتحسين قوة الشد ومقاومة الزحف وتحمل درجات الحرارة.

تجعل درجة حرارة التزجج العالية للمواد والميل الفطري للالتواء من الصعب الطباعة على طابعات رخيصة وغير مغلقة. علاوة على ذلك ، فإن الميل المزمن لـ PA لامتصاص الرطوبة يتطلب مجففات ذات فتيل يمكنها الحفاظ بشكل موثوق على درجات حرارة الغرفة 80 درجة مئوية. في الواقع ، تتطلب الطباعة الناجحة أيضًا توجيه الفتيل عبر صندوق جاف أثناء الطباعة. إنه خيوط هندسية رائعة تتطلب طابعة قادرة ومشغل متمرس.

خصائص خيوط PA

• قابلية الطباعة: فقير
• اختيار اللون: فقير
• مقاوم للحرارة: جيد
• قوة الشد: جيد
• صلابة: ممتاز
• مقاومة الأشعة فوق البنفسجية: متوسط
• مقاوم للرطوبة: فقير
• مقاومة زحف: متوسط

متى يجب استخدام خيوط الطباعة ثلاثية الأبعاد PA؟

تعمل مطبوعات PA الوظيفية بشكل جيد مثل الأجزاء الميكانيكية ، مثل التروس والمفصلات والرافعات. كما أن المادة صلبة بدرجة كافية لاستخدامها في تصنيع أدوات ونماذج أولية مخصصة تتطلب أجزاء متشابكة قوية معرضة للاحتكاك والصدمات. يمكن أيضًا استخدام مزيج مختلف من الألياف الزجاجية وألياف الكربون لتعديل صلابة ومرونة المادة لتلائم المتطلبات الهندسية المختلفة.

6. الكمبيوتر الشخصي (بولي كربونات)

يعد الكمبيوتر أحد أقوى خيوط الطباعة ثلاثية الأبعاد التي يمكن للطابعات ثلاثية الأبعاد للمستهلكين الوصول إليها. ما مدى قوة تسأل؟ حسنًا ، يتم استخدام المواد لتصنيع كل شيء من الزجاج المضاد للرصاص إلى الستائر النفاثة. يمكن للكمبيوتر الشخصي أن يتحمل درجات حرارة تصل إلى 110 درجة مئوية ، مع بعض الخلطات التي تفوقت حتى على هذا الرقم المثير للإعجاب.

يتميز الكمبيوتر الشخصي بميزة فريدة تتمثل في إظهار قوة شد عالية مع مقاومة شديدة للصدمات. وهذا ما يمنحها تميزًا في التميز في التطبيقات التي يقصر فيها النايلون. ومع ذلك ، فإن هذه الخصائص الفيزيائية تجعل الكمبيوتر الشخصي يمثل تحديًا للطباعة. ليس من غير المألوف أن تتطلب بعض خلطات أجهزة الكمبيوتر درجة حرارة فوهة تبلغ 300 درجة مئوية ، مع الحفاظ على السرير المسخن بما يزيد عن 100 درجة مئوية.

تكون المادة أيضًا عرضة للالتواء المفرط ولا تلتصق جيدًا إلا بأسطح بناء البولي أو شريط البوليميد. ومع ذلك ، مثل Nylon ، يتوفر الكمبيوتر الشخصي في توليفات مختلفة ، مما يجعله أكثر قابلية للطباعة.

خصائص خيوط الكمبيوتر

• قابلية الطباعة: فقير
• اختيار اللون: فقير
• مقاوم للحرارة: ممتاز
• قوة الشد: ممتاز
• صلابة: ممتاز
• مقاومة الأشعة فوق البنفسجية: ممتاز
• مقاوم للرطوبة: فقير
• مقاومة زحف: ممتاز

متى يجب استخدام خيوط الطباعة ثلاثية الأبعاد للكمبيوتر؟

يتم استخدام الكمبيوتر الشخصي في العديد من التطبيقات الصناعية والسيارات والكهربائية - خاصة تلك التي تتطلب قوة عالية ومقاومة لدرجة الحرارة. كما أن الوضوح البصري المتأصل للمادة يجعلها مثالية للمطبوعات الشفافة ، طالما أن سمك الجدار يبقى في حده الأدنى.

اختر خيوط الطباعة ثلاثية الأبعاد بحكمة

الآن بعد أن أصبح لديك وسيلة سهلة لمقارنة الخصائص الفيزيائية المختلفة ومعايير الأداء الخاصة بمستوى المستهلك خيوط ، واختيار المناسب هو مسألة تقييم أي من المعلمات هي الأنسب لخاصتك التطبيقات.

إذا كنت جديدًا في مجال الطباعة ثلاثية الأبعاد ، فإننا نوصي بالبدء باستخدام PLA والتقدم إلى PETG قبل استخدام مواد أكثر صعوبة مثل ABS و Nylon.