چاپ سه بعدی با فیلامنت‌های پلی اتر ایمید، خواص و نحوه کاربری
امروزه در انواع فیلامنت‌های کاربردی در چاپ سه بعدی معمولا به گزینه‌هایی همانند ظاهر ماده نهایی تولید شده دقت می شود اما در مواردی نیز می‌توان عنوان کرد که عملکرد این فیلامنت ها از اولویت بالاتری برخوردار می باشد. زمانی که فیلامنت مورد نظر از خواص مکانیکی و پایداری گرمای بهتری برخوردار باشد تناسب بسیار زیادی برای تولید انواع محصولات دارد که در حوزه‌های صنعتی و یا در مواردی به کار برده می شوند که امکان بروز خرابی وجود ندارد. یکی از پلیمرهایی که از چنین خواصی برخوردار می باشد با نام پلی اتر ایمید شناخته می شود که در واقع یکی از فیلامنت‌های چاپ سه بعدی با عملکرد بسیار بالا می باشد. البته فیلامنت های نامبرده شده گزینه چندان آشنایی برای افرادی نیستند که به صورت تفریحی به چاپ ۳ بعدی می پردازند. پلی اتر ایمید به چه ماده ای گفته می شود و چه موضوعی باعث میشود تا این فیلامنت در مقایسه با سایر انواع موجود از ویژگیهای بهتری برخوردار باشند؟ علاوه بر آن این ماده چگونه به کار برده می شود و نکات مثبت و منفی آن کدام است؟
پلی اتر ایمید به چه ماده ای گفته می شود؟
پلی اتر ایمید که با نام اختصاری PEI نیز نشان داده میشود دسته ای از پلیمرها میباشد که اولین بار توسط Joseph Wirth در دهه ۸۰ میلادی ساخته شد. ماده نام برده شده نوعی پلاستیک بدون شکل است و رنگ کهربایی و نیمه شفاف دارد و به دلیل برخورداری از استحکام بالای مکانیکی، خواص پایدار الکترونیکی و پایداری شیمیایی بالا مصارف بسیار متنوعی دارد. فیلامنت نام برده شده به همراه پلی اتر اتر کتون دسته ای از پلاستیک ها را تشکیل میدهد که در گروه پلی آریل اتر کتون PAEK قرار داده میشود. این دسته از پلاستیک ها به میزان فراوان مورد استفاده قرار میگیرند و استحکام مکانیکی بالا و پایداری بسیار خوبی در برابر دمای بسیار بالا دارند. علاوه بر آن می‌توان عنوان کرد که این دسته از گروه های شیمیایی می توانند در برابر حملات شیمیایی مقاومت داشته باشند و با قرارگیری در معرض شرایط متفاوت و فضای خارج از خانه تجزیه نخواهد شد. همچنین این دسته از پلاستیک ها در چاپ سه بعدی به عنوان مواد بسیار ایمن در نظر گرفته می شوند زیرا با قرارگیری در معرض حرارت هیچ‌گونه بخار سمی از خود تولید نمی کنند.
مزایا و معایب فیلامنت های پلی اتر ایمید کدامند؟
ویژگیهای همانند عملکرد بسیار بالا در فیلامنت های پلی ایمید باعث شده است تا ماده یاد شده از کاربردهای بسیار گسترده‌ای در حوزه مهندسی و یا تولید قطعات صنعتی برخوردار شود اما هنوز بسیاری از افراد حرفه ای در زمینه چاپ سه بعدی این دسته از فیلامنت ها را به کار نبرده اند و یا حتی هیچ تصمیمی در این خصوص ندارند و این موضوع ناشی از آن میشود که این دسته از فیلامنت ها از مزیت های بسیاری برخوردارند و نقاط ضعف آنها کم و محدود است.
شرایط مورد نیاز برای چاپ فیلامنت های پلی اتر ایمید کدامند؟
اگر میخواهید فیلامنت های پلی اتر ایمید را خریداری کنید اولین موضوعی که حتما باید بررسی بکنید این است که چاپگر سه بعدی مورد نظر شما از امکانات کافی برخوردار است یا خیر. درجه حرارت افشانک موجود در چاپگر سه بعدی شما نقش بسیار مهمی در میزان تناسب این چاپگرها برای فیلامنت های نام برده شده ایفا می کند. احتمالا به دسته ای از افشانک های کاملا فلزی نیاز خواهید داشت که بتوانند دمای بسیار بالا را تحمل کنند. دمای زمینه ی چاپ شما نیز باید در مقایسه با سایر انواع چاپگرهای سه بعدی بالاتر باشد. همچنین بهتر است نوعی محفظه متناسب را پیدا کنید که بتواند دمای اتاق چاپ را بالای ۹۰ درجه سانتیگراد حفظ کند. چاپگر سه بعدی خود را به گونه ای تغییر دهید که از چنین ویژگی هایی برخوردار باشد زیرا قطعات الکتریکی باید به گونه ای طراحی شده باشند تا بتوانند چنین دمایی را تحمل کنند. دمای پیشنهادی برای پلی اتر ایمید حدود ۳۵۵ تا ۳۹۰ درجه سانتیگراد می باشد ولی در حالت بهینه و واقعی ممکن است با توجه به نوع برند کاربردی شما تفاوت کند. بهتر است که از دمای بسیار پایین شروع کنید و به صورت تدریجی نیز این دما را بالا ببرید قبل از اینکه فیلامنت ها مشکلی برای شما به وجود آورد. به منظور پیشگیری از بروز انحنا و خمیدگی بهتر است که زمینه اصلی چاپ شما به هنگام چاپ پلی اتر ایمید کاملا گرم باشد و بهتر است که دمای این بخش‌ها در حوزه ۱۲۰ تا ۱۶۰ درجه سانتیگراد قرار داد داشته باشد. به خاطر داشته باشید که حتماً قبل از آغاز چاپ زمینه اصلی را با استفاده از محفظه ها گرم نمایید. ما به شما پیشنهاد می کنیم که از انواع زمینه های شیشه ای به منظور حرارت دهی بهتر و حتی جدایی راحت تر محصول تولید شده از زمینه اصلی استفاده کنید. به منظور افزایش حفاظت از محصول تولید شده در برابر انحنا و خمیدگی بهتر است که نوعی چسب پایدار گرمایی را به روی زمینه اصلی چاپ بزنید. اگر میخواهید سرعت چاپ را مشخص نمایید بهتر است که با سرعت کمی برابر با ۲۰ میلی متر بر ثانیه آغاز کنید و آن را به صورت تدریجی تا مقدار بیشینه ۳۵ میلیمتر بر ثانیه افزایش دهید و بهتر است کاملا توجه کنید تا تمامی نشانه های عدم روزن رانی را تشخیص دهید. سرعت پایین چاپ گزینه بهتری می باشد زیرا باعث میشود تا المان حرارت دهنده افشانک زمان کافی داشته باشد تا بتواند فیلامنت‌های پلی اتر ایمید را ذوب نماید. شاید اشاره به این موضوع کمی سخت باشد اما بهتر است در هنگام چاپ از دستگاه های خنک کننده استفاده نکنید بلکه می‌توان نوعی محفظه برای اتاقهای چاپ عایق را به کار برد.
مترجم: ف.ال احمد
