فیلامنت چیست؟ | عکس و انواع فیلامنت + کاربرد

پرینت سه‌بعدی بدون فیلامنت معنایی ندارد. فیلامنت همان رشته‌ پلاستیکی ظاهراً ساده‌ای که ماده‌ی خام ساخت تمام مدل‌ها و قطعات در این فناوری است. فیلامنت‌ها روی قرقره پیچیده می‌شوند، وارد نازل پرینتر می‌گردند و با ذوب و لایه‌گذاری دقیق، شکل دلخواه شما را خلق می‌کنند.

نکته مهم اینجاست که همه فیلامنت‌ها یکسان نیستند. ترکیب مواد، مقاومت، انعطاف‌پذیری و حتی ظاهر نهایی آن‌ها با هم تفاوت زیادی دارد. اگر می‌خواهید بدانید دقیقاً فیلامنت چیست و هر نوع آن چه کاربردی دارد، در ادامه با آکادمی پارتینه همراه باشید.

ساختار و ترکیب فیلامنت پرینتر سه‌بعدی

فیلامنت‌ها معمولاً از ترکیبات پلیمری ترموپلاستیک ساخته می‌شوند. یعنی موادی که در اثر گرما نرم شده و پس از سرد شدن دوباره سخت می‌شوند. ساختار آن‌ها شامل پلیمر اصلی، رنگدانه‌ها، مواد افزودنی برای بهبود جریان ذوب یا مقاومت مکانیکی و گاهی الیاف تقویتی است.

کیفیت ترکیب مواد در فرآیند تولید فیلامنت نقش مهمی در پایداری چاپ، چسبندگی لایه‌ها و سطح نهایی مدل دارد. فیلامنت‌های با ترکیب نامناسب ممکن است موجب گرفتگی نازل، سطح ناهموار یا شکنندگی مدل شوند.

انواع فیلامنت‌ عمومی و ویژگی‌های آن‌ها

فیلامنت‌های عمومی بیشترین کاربرد را در پرینت سه‌بعدی خانگی و آموزشی دارند. این گروه شامل انواعی مانند PLA، ABS، PETG و TPU است که هر کدام ویژگی‌های متفاوتی از نظر سختی، مقاومت حرارتی، انعطاف‌پذیری و سهولت چاپ دارند. معمولاً این فیلامنت‌ها برای کاربران تازه‌کار مناسب‌تر هستند، چون نیاز به تنظیمات پیچیده ندارند و در دمای پایین‌تر چاپ می‌شوند. در ادامه با انواع فیلامنت عمومی آشنا میشوید:

فیلامنت PLA

PLA یکی از محبوب‌ترین فیلامنت‌های موجود است که از منابع تجدیدپذیر مانند نشاسته ذرت تولید می‌شود. این فیلامنت بوی کمی دارد، به‌راحتی چاپ می‌شود و سطح نهایی صاف و براق ایجاد می‌کند. با این حال، مقاومت حرارتی پایین آن باعث می‌شود برای قطعاتی که در معرض دمای بالا هستند مناسب نباشد. PLA انتخابی عالی برای نمونه‌سازی سریع، پروژه‌های هنری و مدل‌های تزئینی است.

فیلامنت ABS

ABS نسبت به PLA مقاومت حرارتی و مکانیکی بالاتری دارد و معمولاً برای قطعات کاربردی و صنعتی استفاده می‌شود. با این حال، در هنگام چاپ ممکن است بخارهای بوی نامطبوع تولید کند و به دلیل انقباض بالا نیاز به صفحه گرم (Heated Bed) و محفظه بسته دارد. قطعات چاپ‌شده با ABS در برابر ضربه و فشار عملکرد خوبی دارند و اغلب در قطعات مکانیکی و بدنه وسایل استفاده می‌شوند.

فیلامنت PETG

فیلامنت PETG ترکیبی از مزایای PLA و ABS است. این فیلامنت مقاومت بالا در برابر ضربه، شفافیت نسبی و چسبندگی لایه‌ای عالی دارد. از آن‌جا که در حین چاپ بوی زیادی تولید نمی‌کند و احتمال تاب برداشتن آن کم است. یکی از انتخاب‌های محبوب بین کاربران نیمه‌حرفه‌ای به شمار می‌رود. PETG گزینه‌ای مناسب برای چاپ قطعات مستحکم، کاربردی و نیمه‌شفاف است.

فیلامنت TPU

TPU نوعی فیلامنت انعطاف‌پذیر است که پس از چاپ حالتی لاستیکی دارد. این ماده در برابر کشش و سایش مقاوم است و برای ساخت قطعاتی مانند واشر، روکش، محافظ گوشی یا کفش‌های نرم کاربرد دارد. چاپ با TPU نیازمند تنظیم سرعت پایین و نازل با کنترل دقیق است، اما نتیجه نهایی بسیار مقاوم و بادوام خواهد بود.

انواع فیلامنت‌های تخصصی و صنعتی و ویژگی‌های آن‌ها

در پروژه‌های حرفه‌ای و صنعتی از فیلامنت‌هایی استفاده می‌شود که خواص فنی خاصی مانند مقاومت در برابر حرارت، مواد شیمیایی یا ضربه‌های شدید دارند. این نوع فیلامنت‌ها معمولاً گران‌تر هستند و چاپ با آن‌ها به پرینترهای قوی‌تر و تنظیمات دقیق‌تر نیاز دارد. از جمله رایج‌ترین فیلامنت‌های صنعتی شمال موارد زیر هستند:

فیلامنت‌ Nylon

Nylon (نایلون) یکی از مقاوم‌ترین و بادوام‌ترین فیلامنت‌های موجود در بازار است. این ماده استحکام کششی بالا، انعطاف‌پذیری مناسب و مقاومت عالی در برابر سایش دارد. به‌دلیل جذب رطوبت زیاد، باید در محیط خشک نگهداری شود. نایلون در صنایع خودروسازی، مهندسی و تولید قطعات مکانیکی سبک بسیار کاربرد دارد.

فیلامنت‌ PC

فیلامنت پلی‌کربنات (PC) مقاومت فوق‌العاده‌ای در برابر دما و ضربه دارد. این ماده شفاف است و می‌تواند تا دمای حدود 110 درجه سانتی‌گراد را تحمل کند. به همین دلیل برای قطعاتی که نیاز به استحکام بالا و پایداری حرارتی دارند، گزینه‌ای ایده‌آل محسوب می‌شود. چاپ با PC معمولاً به دمای بالا و محفظه گرم نیاز دارد.

انواع فیلامنت‌های ترکیبی و تزئینی و ویژگی‌های آن‌ها

فیلامنت‌های تزئینی بیشتر برای اهداف هنری و طراحی استفاده می‌شوند. این نوع فیلامنت‌ها ترکیبی از پلیمر پایه با افزودنی‌هایی مثل چوب، فلز یا ذرات شب‌تاب هستند و جلوه‌ای خاص به مدل چاپ‌شده می‌دهند. هرچند چاپ با آن‌ها کمی سخت‌تر است، اما نتایج بسیار چشمگیر و متفاوتی به دست می‌آید. در ادامه با انواع فیلامنت‌های تزئینی آشنا میشوید:

فیلامنت‌ چوبی | Wood-Filled

این فیلامنت از ترکیب PLA با پودر چوب ساخته می‌شود و ظاهر و بوی چوب طبیعی دارد. قطعات چاپ‌شده با آن حالتی چوب‌مانند پیدا می‌کنند و حتی می‌توان آن‌ها را سنباده زد یا رنگ‌آمیزی کرد. برای چاپ بهتر، باید از نازل با قطر بزرگ‌تر استفاده شود تا ذرات چوب باعث گرفتگی نشوند.

فیلامنت‌ فلزی | Metal-Filled

در این نوع فیلامنت، ذرات ریز فلزاتی مانند برنز، مس یا آلومینیوم به PLA اضافه می‌شوند تا سطح مدل نهایی ظاهری فلزی و سنگین داشته باشد. اگرچه چاپ آن‌ها نیازمند تنظیمات دقیق است، اما نتیجه نهایی ظاهری بسیار زیبا و واقعی شبیه به فلزات واقعی دارد.

فیلامنت ‌شب‌تاب | Glow in the Dark

فیلامنت‌های شب‌تاب حاوی ذرات فسفری هستند که پس از قرار گرفتن در معرض نور، در تاریکی می‌درخشند. این نوع فیلامنت برای ساخت اشیای تزئینی، علائم شب‌تاب یا پروژه‌های خلاقانه کاربرد زیادی دارد. معمولاً پایه‌ی آن‌ها از PLA است و به‌راحتی چاپ می‌شوند.

فیلامنت‌ شفاف | Transparent

فیلامنت‌های شفاف برای ساخت قطعاتی با ظاهر شیشه‌ای یا نیمه‌شفاف استفاده می‌شوند. این نوع فیلامنت‌ها در مدل‌های PETG یا PC نیز یافت می‌شوند و برای پروژه‌هایی مانند چراغ‌ها یا قطعات تزئینی شفاف بسیار مناسب‌اند.

تفاوت فیلامنت‌ها از نظر کیفیت چاپ و مقاومت

کیفیت چاپ فیلامنت‌ها بستگی به نوع ماده، یکنواختی قطر رشته و شرایط چاپ دارد. PLA چاپی ساده و سطحی صاف ارائه می‌دهد اما مقاومت حرارتی کمی دارد. در حالی که ABS و PETG مقاومت بیشتری در برابر حرارت و ضربه دارند.

فیلامنت‌های صنعتی مانند Nylon و PC برای کاربردهای مهندسی استفاده می‌شوند و دوام بسیار بالایی دارند. در مقابل، فیلامنت‌های تزئینی ظاهری زیبا اما استحکام پایین‌تری دارند. انتخاب درست، به هدف چاپ و شرایط محیطی بستگی دارد. در ادامه جدولی کامل از مقایسه فیلامنت‌ها مشاهده میکنید:

نکات مهم در نگهداری و استفاده از فیلامنت

فیلامنت‌ها به رطوبت و نور حساس هستند و در صورت نگهداری نادرست کیفیت چاپ کاهش می‌یابد. بهتر است آن‌ها را در بسته‌های دربسته همراه با مواد رطوبت‌گیر و در محیط خشک نگهداری کنید. قبل از چاپ، از تمیز بودن نازل و بستر اطمینان حاصل کنید. همچنین تنظیم دمای مناسب برای هر نوع فیلامنت (طبق توصیه سازنده) تاثیر زیادی در کیفیت خروجی دارد.

انتخاب فیلامنت مناسب برای پروژه‌های سه‌بعدی

انتخاب فیلامنت مناسب باید بر اساس نیاز پروژه، نوع پرینتر و شرایط محیطی انجام شود. برای نمونه‌سازی سریع و پروژه‌های آموزشی، PLA گزینه‌ای ایده‌آل است. اگر مقاومت مکانیکی یا حرارتی بیشتری نیاز دارید، ABS یا PETG را انتخاب کنید. برای قطعات انعطاف‌پذیر TPU و برای پروژه‌های خاص یا صنعتی، فیلامنت‌های Nylon یا PC بهترین گزینه‌اند. در نهایت، آشنایی با ویژگی‌های هر فیلامنت به شما کمک می‌کند تا بین کیفیت، دوام و زیبایی تعادل مناسبی برقرار کنید.

اگر تجربه استفاده از هرکدام از فیلامنت را دارید با مخاطبین آکادمی پارتینه به اشتراک بزارید.