فیلامنت‌های آکریلونیتریل بوتادین استایرن در برابر فیلامنت‌های پلی اتیلن ترفتالات تغییر یافته به کمک گلیکول (بخش اول)
اکریلونیتریل بوتادین استایرن نقش بسیار مهمی در صنعت چاپ سه بعدی دارد و ماده بسیار بادوام، مقاوم در برابر حرارت و ارزان قیمت بوده و علاوه بر آن دسترسی به این ماده نیز بسیار ساده می باشد. اما دسته ی جدیدی از فیلامنت ها به عنوان یکی از رقبای اکریلونیتریل بوتادین استایرن در استحکام و پایداری گرمایی به شمار می‌آیند و این فیلامنت ها با نام پلی اتیلن ترفتالاتهای تغییر یافته به کمک گلیکول شناخته می‌شوند که توانستند به عنوان یکی از محبوب‌ترین و پرکاربردترین فیلامنت های موجود در این صنعت مورد استفاده قرار گیرد. در واقع باید این موضوع را نیز عنوان کرد که شهرت آنها پس از اکریلونیتریل بوتادین استایرن و پلی لاکتیک اسید در درجه سوم است. چگونه می توانیم پلی اتیلن ترفتالاتهای تغییر یافته به کمک گلیکول و اکریلونیتریل بوتادین استایرن را با یکدیگر به درستی مقایسه کنیم؟ آیا واقعاً دلیلی وجود دارد که بتوانیم ثابت کنیم یکی از آنها نسبت به دیگری گزینه بهتری می باشد؟ با مطالعه این مقاله می توانید اطلاعات کامل و دقیقی را در این خصوص به دست آورید.
اکریلونیتریل بوتادین استایرن به چه موادی گفته می شود؟
اکریلونیتریل بوتادین استایرن که با نام اختصاری ABS نیز نشان داده میشود نوعی ترپلیمر بوده که از سه مونومر جداگانه تشکیل میشود. ترکیب این سه مونومر با یکدیگر باعث شده است تا یک عنصر بسیار مهمی تولید شود که خواص فیزیکی و شیمیایی این مواد را تشکیل می‌دهد. تمامی این مونومرها با یکدیگر می‌توانند با نسبتهای بسیار مختلفی ترکیب شوند و به همین دلیل ترکیبات متفاوت در اکریلونیتریل بوتادین استایرن خواص متمایز در آن را بهبود می بخشد. ترکیب بسیار منحصر به فردی از پایداری گرمایی، دوام و ظاهر براق باعث شده است تا این ماده به یکی از فیلامنت های بسیار مصرفی در چاپ سه بعدی تبدیل شود. علاوه بر آن تنوع بسیار بالا در این دسته از فیلامنت ها آنها را به پلیمرهای مهندسی بسیار با ارزشی تبدیل کرده است. پلیمرهای ترکیبی که از این نوع از فیلامنت ها ساخته شده‌اند از مصارف بسیار متعددی در بخش تجاری و صنعتی برخوردارند. در گذشته این فیلامنت‌ها به عنوان جایگزینی برای لاستیک امروزه به کار برده می‌شدند ولی امروزه اکریلونیتریل بوتادین استایرن به عنوان یکی از ترموپلاستیک های مهندسی شناخته می شود که به بیشترین میزان فروخته میشود.
مزیت های ABS
- مقاومت بالاتر در برابر حرارت: فیلامنت های نام برده شده می‌توانند دمایی برابر با -۲۲۰ ۲۵۰ درجه سانتیگراد را تحمل کنند که در واقع به عنوان یکی از بالاترین دماهایی شناخته میشود که برای چاپ سه بعدی مناسب است و همین باعث می شود که روند چاپ این فیلامنت‌ها با تولید انرژی بسیار بالایی همراه باشد و علاوه بر آن چالش‌هایی نیز در این روند چاپ به وجود خواهد آمد. از طرف دیگر می‌توان عنوان کرد که محصولات تولید شده به کمک این فیلامنت ها با قرارگیری در معرض حرارت حالتی بسیار پایدار پیدا می‌کند و به همین دلیل این نوع از فیلامنت ها موادی بسیار ایده آل برای تولید محصولاتی می باشند که در برابر دماهای بسیار بالا قرار میگیرند همانند داشبورد و صندلی‌های خودرو و یا لوله ها و بستهای به کار برده شده برای مایعات بسیار گرم.
- قیمت پایین تر: در حوزه قیمت های تولیدی این دسته از فیلامنت ها در مقایسه با پلی اتیلن ترفتالاتهای تغییر یافته به کمک گلیکول خیلی هم ارزان‌تر نیستند و این درحالی است که فیلامنت های نام برده شده مصارف بسیار بالاتری داشته و دسترسی به آنها نیز راحت تر میباشد. از آنجایی که تعداد بسیار زیادی از محصولات مشابه با استفاده از این فیلامنت های محکم ساخته می شوند شما به راحتی آنها را پیدا خواهد کرد.
- فراورش تکمیلی مطلوب تر: سازگاری ABS با آستون به عنوان یک حلال یکی از ویژگی‌های بسیار منحصر به فرد این ماده به شمار می‌آید و نه تنها می‌توان نوعی از چسب‌های این ماده را با حل کردن آن در استون به دست آورد بلکه استون ممکن است به منظور نرم سازی محصولات تولید شده با استفاده از این ماده نیز به کار برده شود.
- جذب پایین تر رطوبت: تمامی فیلامنت های به کار برده شده در چاپ سه بعدی می توانند به راحتی رطوبت را از هوا به خود جذب کنند اما در بین تمامی فیلامنت های موجود تعدادی از آنها نسبت به بقیه موارد از قدرت بالاتری در جذب رطوبت نیز برخوردارند. در مقایسه ABS با پلی اتیلن ترفتالاتهای تغییر یافته به کمک گلیکول متوجه می شویم که این مواد به میزان کمتری رطوبت را به خود جذب می کنند و به همین دلیل کار با آنها و یا ذخیره سازی این مواد ساده تر صورت خواهد گرفت.
معایب ABS
- دشواری در کاربری: همانطور که می دانید این دسته از فیلامنت ها باید در معرض دمای بسیار بالایی قرار بگیرند و این موضوع نه تنها باعث میشود تا نحوه کاربری این فیلامنت ها بسیار سخت شود بلکه چالش‌های بسیار زیادی را در فرآوری در دمای بالا به وجود می‌آورد. همچنین باید به این گزینه نیز اشاره کرد که میزان چسبندگی لایه‌ای در این موارد پایین بوده و پس از آن که دمای آنها کاهش پیدا می‌کند به میزان بسیار زیادی کاهش حجم پیدا خواهند کرد. بنابراین این دسته از فیلامنت ها گزینه بسیار مناسبی برای افراد تازه کار نیستند اما ارزش این را دارد که به منظور دستیابی به نتایج مثبت تلاش کنید ولی حتما به خاطر داشته باشید که به تلاش زیادی نیاز دارید.
- چاپ در دمای بالا: نیاز به قرارگیری در معرض دمای بالا در این دسته از فیلامنت ها می تواند گزینه ای مطلوب برای محصولات نهایی تولید شده باشد اما در هر صورت این بدین معناست که شما باید از برق بسیار زیادی در طی فرایند چاپ استفاده کنید. پلی اتیلن ترفتالاتهای تغییر یافته به کمک گلیکول در دمای پایین‌تری چاپ خواهد شد اما تفاوت بین این دو مورد باعث میشود که شما مدت زمان بسیار بیشتری را صرف کنید و علاوه بر آن قبض برق شما نیز مبلغ بسیار بالا تری خواهد داشت.
- تولید بخار های سمی: یکی دیگر از شاخص‌ترین معایب کار با این دسته از فیلامنت‌ها در این مورد خلاصه می شود که در هنگام چاپ به میزان زیادی از گازهای استایرن را از خود منتشر می‌کند و نه تنها این نوع از گازها بسیار سمی و آزار دهنده می باشد بلکه به عنوان مواد سرطان زا نیز شناخته می شوند و این بدین معنی است که شما نباید هیچ وقت این نوع از فیلامنت‌ها را در فضایی بدون تهویه مناسب چاپ کنید. پس از آن نیز نباید در اتاقی بمانید که از پرینتر های سه بعدی برای روزن رانی این دسته از فیلامنت ها استفاده کردید.
پلی اتیلن ترفتالات تغییر یافته به کمک گلیکول به چه موادی گفته می شود؟
پلی اتیلن ترفتالات ماده ای بسیار شناخته شده برای همه افراد می باشد و به عنوان پرکاربردترین پلاستیک در جهان نیز شناخته میشود به خصوص برای تولید انواع محصولات کاربردی. پلی اتیلن ترفتالات های تغییر یافته به کمک گلیکول نیز در واقع از همین مواد گرفته می‌شوند با این تفاوت که فقط گلیکول به آنها اضافه شده است. در واقع وجود گروه‌های گلیکول در ساختارهای شیمیایی پلی اتیلن ترفتالات های استاندارد باعث میشود تا آنها از انعطاف‌پذیری بیشتری برخوردار باشند و سختی کمتری داشته باشند و علاوه بر آن از پایداری بهتر گرمایی و شیمیایی نیز برخوردار باشند. این فیلامنت ها از خواص نوری بهتری برخوردار بوده و در مقایسه با پلی اتیلن ترفتالات موادی شفاف تر می باشند که سازگاری بیشتری برای تولید انواع برچسب دارند. از آنجایی که این دسته از مواد پایداری بسیار محدودی در انواع شرایط سخت دارند بنابراین در اغلب موارد برای تولید محصولات خارج از خانه ، بسته بندی های مواد غذایی، دستگاه های پروتزی و تجهیزات پزشکی به کار برده می شوند که باید به صورت منظم اتوکلاو شوند.
مزیتهای پلی اتیلن های تغییر یافته به کمک گلیکول
- مقاومت بهتر در برابر ضربه: این دسته از فیلامنت ها در مقایسه با پلی اتیلن ترفتالات های استاندارد اکریلونیتریل بوتادین استایرن و حتی پلی لاکتیک اسید از انعطاف‌پذیری و شکل پذیری بهتری برخوردارند و این بدین معنی است که این دو فیلامنت ها تغییر شکل بسیار کمی در برابر ضربه خواهند داشت و در واقع در در صورتیکه در معرض فشار ناگهانی و یا ممتد قرار بگیرند مقاومت بسیار خوبی از خود نشان خواهند داد. در واقع مقاومت در برابر ضربه به عنوان یکی از منحصر به فرد ترین ویژگی های این دسته از مواد شناخته می شود.
- امکان پایین خمیدگی: پلی اتیلن ترفتالات های تغییر یافته به کمک گلیکول و اکریلونیتریل بوتادین استایرن هر دو فیلامنت هایی می باشند که باید در معرض حرارت بالا چاپ شوند اما سادگی در کاربری آنها با یکدیگر بسیار تفاوت دارد. مزیت های این دسته از پلیمرها بسیار زیاد می باشد زیرا نه تنها آنها پس از کاهش دما کاهش سایز کمتری را تجربه خواهند کرد بلکه چسبندگی لایه ای بسیار بالاتری نیز دارند و ترکیب به وجود آمده باعث میشود تا به هنگام کار با فیلامنت های پلی اتیلن ترفتالات تغییر یافته به کمک گلیکول امکان بروز خمیدگی و انحنا نیز بسیار کمتر شود. در هر صورت ممکن است که شما به زمینه چاپ گرمی نیاز داشته باشید. فیلامنت های نام برده شده در مقایسه با اکریلونیتریل بوتادین استایرن از دوام کمتری برخوردار هستند اما چسبندگی لایه ای بین آنها می‌تواند این مورد را به خوبی جبران کند و علاوه بر آن استحکام محصولات تولید شده به کمک این مواد بسیار همسان میباشد و همین مورد خود دلیلی برای مقاومت بهتر در برابر فشار هایی است که به صورت عمودی به سطح لایه ها وارد می شود. در حقیقت می‌توان عنوان کرد که محصولات ساخته شده از پلی اتیلن ترفتالات های تغییر یافته به کمک گلیکول به اندازه‌ای به زمینه اصلی چاپ می‌چسبند که بهتر است از نوعی ماده کمکی به منظور جداسازی آن استفاده کنید همانند یک نوار و یا اسپری مو.
مترجم: ف.آل احمد
