فیلامنت های پلی استایرن مقاوم در برابر ضربه، مزایا و معایب
با مطالعه این مقاله می توانید در خصوص فیلامنت های پلی استایرن مقاوم در برابر ضربه اطلاعاتی کسب کنید. همچنین با مصارف اصلی پلی استایرن های مقاوم در برابر ضربه و ماده پایه آنها یعنی پلی استایرن آشنا خواهید شد و در همین حال میتوانید از مزایا و معایب آنها مطلع شوید.
پلی استایرن های مقاوم در برابر ضربه به چه موادی گفته می شود و آیا این دسته از پلیمرها مواد پایه بوده و یا به عنوان مواد پشتیبانی کننده در نظر گرفته می شوند؟
پلی استایرن های مقاوم در برابر ضربه که با نام اختصاری HIPS نیز نشان داده می شوند نوعی هم بسپار پیوندی می باشند که در واقع ترکیبی از پلی استایرن و پلی بوتادین هستند و در نهایت نوعی ماده پلاستیکی به وجود میآید که بهترین مزیتهای هر دو مورد یاد شده را شامل می شود: استحکام و سختی پلی استایرن و انعطاف پذیری و جذب ضربه پلی بوتادین. ماده پلیمری به دست آمده از قابلیت ارتجاعی بالایی برخوردار است و این در حالی است که پلی استایرن های استاندارد چنین توانایی ندارند. علاوه بر آن میتوان عنوان کرد این مواد قدرت بسیار بالاتری داشته و میزان شکنندگی آنها بسیار کم می باشد و قدرت تحمل ضربه های بسیار سنگین تر را بدون شکنندگی دارد. به همین دلیل است که به این دسته از پلیمرها نام مقاوم در برابر ضربه داده شده است. می توان از پلی استایرن های مقاوم در برابر ضربه در انواع چاپگرهای سه بعدی استفاده نمود که از فناوری هایی مانند FDM یا FFF بهره می برند. علاوه بر آن این دسته از فیلامنت ها در مقایسه با اکریلونیتریل بوتادین استایرن و پلی لاکتیک اسید بسیار سبک تر هم هستند و سطح آنها نیز مقاومت زیادی در برابر خراش داشته و حالتی نرم دارد. پلی استایرن های مقاوم در برابر ضربه به عنوان یکی از قدیمیترین ترموپلاستیک ها در دنیا شناخته می شوند و این ماده با استفاده از بسپارش مونومرهای استایرن ساخته میشود. از رایجترین مصارف این دسته از فیلامنت ها می توان به چاپ سه بعدی اشاره کرد.
فیلامنت های پلی استایرن مقاوم در برابر ضربه چه مزیت هایی در چاپ سه بعدی دارند؟
پلی استایرن در واقع ماده ای بسیار شفاف و کریستال مانند می باشد که ظاهری بسیار شفاف نیز دارد و این مورد مزیتی بسیار قابل توجه در چاپ سه بعدی به شمار میآید زیرا امکان رنگ آمیزی این دسته از فیلامنتها نیز وجود دارد. ماده نام برده شده از نظر خواصی شباهت بسیار زیادی با اکریلونیتریل بوتادین استایرن دارد ولی وزن آن کمتر است و در همین حال از سختی بسیار زیاد و مقاومت بالایی در برابر ضربه برخوردار می باشد. این نوع ترموپلاستیک به راحتی میتوانند در انواعی از مواد شیمیایی حل شود همانند لیمونن و این مورد به منظور پشتیبانی انواعی از مواد تولیدی در روش چاپ سه بعدی بسیار حائز اهمیت می باشد. زمانیکه از حلالهای لیمونن استفاده می کنیم باید بسیار دقت کنیم زیرا این مواد بسیار اشتعال پذیر می باشند و امکان ایجاد حساسیت های پوستی نیز دارند و علاوه بر آن ممکن است برای محیط زیست بسیار خطرناک باشند. به همین دلیل حتماً باید به هنگام کار با این دسته از مواد از دستکش استفاده کنید. از آنجایی که چاپ سه بعدی اکریلونیتریل بوتادین استایرن و پلی استایرن های مقاوم در برابر ضربه دود بسیار زیادی نیز تولید می کند بنابراین در طی فرآوری این دسته از فیلامنت ها محیط مورد نظر باید به خوبی تهویه شود. علاوه بر آن شما باید بسیار مراقب باشید تا دودهای منتشر شده را استشمام نکنید زیرا آنها میتوانند حساسیتهایی را برای مجاری تنفسی و چشمان شما به وجود آورند. پلی استایرن ها و در واقع پلی استایرن های مقاوم در برابر ضربه می توانند به خوبی در برابر مواد قلیایی، روغن های معدنی و اسیدها مقاومت داشته باشند. ویژگیهایی همانند مقاومت در برابر گرما و استحکام و همچنین ویژگی های بهداشتی باعث شده است تا این فیلامنت گزینه مناسبی برای تولید انواعی از محصولات باشد همانند تولید محصولاتی با استفاده از روش قالب گیری تزریقی با هزینه پایین. زمانی که از این دسته از فیلامنت ها استفاده می کنید بهتر است انواعی از پرینترهای سه بعدی دارای دو روز نران را انتخاب کنید. به عنوان مثال بهتر است که فیلامنتهای اکریلونیتریل بوتادین استایرن را برای ساختار اصلی محصول مورد نظر انتخاب کنید و این درحالی است که ساختار پشتیبانی کننده از طریق فیلامنت های پلی استایرن مقاوم در برابر ضربه تولید خواهد شد. در نهایت محصول به دست آمده باید در معرض دمای پایینتری قرار بگیرند تا آنکه از زمینه اصلی چاپ جدا شود.
معایب پلی استایرن های مقاوم در برابر ضربه در چاپ سه بعدی کدامند؟
مطابق با آنچه که پیش از این نیز عنوان شد، پلی استایرن های مقاوم در برابر ضربه گزینه بسیار مطلوبی برای تولید ساختار پشتیبانی کننده به همراه فیلامنتهای آکریلونیتریل بوتادین استایرن میباشند. آیا امکان بکارگیری آنها در کنار پلی لاکتیک اسید نیز وجود دارد؟ پلی لاکتیک اسید در مقایسه با پلی استایرن های مقاوم در برابر ضربه از دمای بسیار پایین تری برخوردار می باشد و به همین دلیل سازگاری بسیار کمی با ماده نامبرده شده دارد و به همین دلیل ما به شما پیشنهاد میکنیم تا از الکل پلیوینیل به عنوان یک ماده جایگزین پشتیبانی کننده برای چاپ سه بعدی پلی لاکتیک اسید استفاده کنید زیرا دمای چاپ آنها بسیار به یکدیگر نزدیک می باشد. همچنین الکل پلی وینیل بسادگی در آب حل میشود. استفاده از فیلامنت های پلی استایرن مقاوم در برابر ضربه در چاپ سه بعدی با تعدادی چالش همراه است و بنا بر آنچه که پیش از این نیز عنوان شد این ماده زمانی بهترین کارکرد را دارد که زمینه چاپ شما دارای دمای بالایی باشد تا در این صورت از بروز انحنا در محصول مورد نظر جلوگیری به عمل آید. حتی پیشنهاد میشود که به هنگام چاپ این دسته ازترمو پلاستیک ها از محفظه های حرارت دیده استفاده کنید. تمامی موارد عنوان شده به همراه دمای بالای چاپ در این ترمو پلاستیک ها باعث می شود تا چاپ ۳ بعدی این مواد فرایندی با آزادسازی بالای انرژی باشد.
از فیلامنت های پلی استایرن مقاوم در برابر ضربه به منظور تولید چه محصولاتی استفاده می شود؟
پلی استایرن های مقاوم در برابر ضربه به عنوان یک ماده پشتیبانی کننده در چاپ سه بعدی به کار برده می شوند. با استفاده از این نوع ترموپلاستیک ها میتوان انواعی از محصولات را تولید کرد که پس از فرآیند اولیه پایداری ابعادی خود را به خوبی حفظ میکنند تا زمانی که دمای آنها کاهش پیدا می کند. البته این امکان وجود دارد که امحصولات کوچکتر نیز به صورت مستقیم از الیاف نام برده شده ساخته شود. به خاطر داشته باشید که نباید آنها را در معرض حلالها قرار داد. پلی استایرن از مصارفی در حوزه بستهبندی و صنعت غذایی نیز برخوردار می باشد به عنوان مثال انواع قاشق و چنگال های یکبار مصرف . محفظه های نگهدارنده دی وی دی و سی دی و مواد به کار برده شده برای ساخت و ساز به حالت فومی نیز از پلی استایرن ها ساخته می شوند. ساخت محفظه ی انواعی از دستگاههای الکترونیکی و بخشهای عایق نیز معمول از این ماده صورت میگیرد و این موضوع ناشی از آن است که پلی استایرن های مقاوم در برابر ضربه در مقایسه با انواع ترموپلاستیک ها از استحکام بالاتر، مقاومت در برابر ضربه و ویژگیهای بهداشتی خوبی برخوردارند.
در ذخیره فیلامنت های پلی استایرن مقاوم در برابر ضربه چه نکاتی را باید رعایت نمود؟
به طور کلی این دسته از فیلامنت ها را باید در محیطی خشک و به دور از نور آفتاب نگهداری کرده وبهتر است شما آنها را در بسته بندی اصلی خود قرار دهید تا زمانی که آنها را میخواهید برای بار اول مورد استفاده قرار دهید و پس از آن می توانید آنها را در انواعی از جعبه های پلاستیکی با درپوش و یا حتی کیسه های پلاستیکی قرار دهید. بهتر است به خاطر داشته باشید که استفاده از کیسه های پلاستیکی برای نگهداری این دسته از فیلامنت ها در صورتی مطلوب است که آنها را به صورت کامل ببندید. به منظور پیشگیری از جذب رطوبت توسط این فیلامنتها میتوانید چندین بسته سیلیکات را به هر کیسه پلاستیکی اضافه کنید تا به خوبی رطوبت را به خود جذب کند. در به کارگیری انواعی از حلال ها همانند لیمونن و یا استون باید بسیار احتیاط کنید و آنها را به صورت جداگانه و ایمن ذخیره کنید همانند یک قفسه بسته و یا محفظه ای که به راحتی قابل دسترس نیست.
چگونه با پلی استایرن های مقاوم در برابر ضربه کار کنیم؟
چاپ این دسته از ترموپلاستیک ها در بهترین حالت در دمای بین ۲۳۰ تا ۲۴۰ درجه سانتیگراد انجام میگیرد و در صورتی که دمای افشانک بسیار پایین باشد فیلامنت های نامبرده شده به خوبی مایع نخواهند شد و در نهایت مراحل روزنرانی به درستی انجام نخواهد شد. دمای زمینه چاپ نیز باید در حدود ۹۰ تا ۱۱۰ درجه سانتیگراد قرار داشته باشد و به منظور حصول اطمینان از چسبندگی این دسته از فیلامنت ها به زمین های اصلی چاپ می توانید از تعدادی از نوار چسبها و یا اسپری ها استفاده کنید. سرعت چاپ فیلامنت های پلی استایرن مقاوم در برابر ضربه نیز میتواند در بیشینه ترین حالت برابر با ۷۰ میلی متر بر ثانیه باشد اما بهترین نتایج زمانی حاصل میشود که سرعت مورد نظر کمتر از ۴۰ میلی متر بر ثانیه باشد. چاپ فیلامنت های مورد نظر با این سرعت بیشتر مناسب مواردی است که انواعی از طراحی ها با جزئیات بسیار زیاد انجام می گیرند.
مترجم: ف.آل احمد
