استفاده از فیلامنت پلی کربنات PC

چاپ سه بعدی با استفاده از فیلامنتهای پلی کربنات، مزایا و معایب آن

پلی کربنات ها با نام اختصاری PC نیز نشان داده می شود، نوعی ماده ترموپلاستیک می باشد که به عنوان پلی استر نیز دسته بندی می شود. این دسته از پلی کربنات های آروماتیک مهم معمولاً توسط بسپارش تراکمی بیسفنول آ و فسژن و یا بیسفنول آ و دی فنیل کربنات تولید می شوند. در همین حال پلی کربنات ها به عنوان سخت ترین پلاستیک‌های موجود شناخته می‌شوند و از مصارفی برای تولید سی دی، دی وی دی و یا دیسک های نوری دیجیتال برخوردارند. در این مقاله به مزایا و معایب پلی کربنات ها در چاپ سه بعدی و نحوه تنظیم پرینتر به منظور تولید محصولات مختلف با استفاده ازفیلامنتهای نام برده شده می‌پردازیم.

به‌کارگیری پلی کربنات ها در چاپ سه بعدی از چه مزایایی برخوردار است؟

پلی کربنات ها دارای ویژگی های مکانیکی فوق‌العاده ای هستند همانند مقاومت بالا در برابر ضربه، استحکام، سختی و دمای بالای ذوب و علاوه بر آن می توان پایداری ابعادی را نیز عنوان کرد که حتی در دمای ۱۰۰ درجه سلسیوس نیز در این مواد دیده می شود. علاوه بر تمامی موارد عنوان شده پلی کربنات ها به عنوان یکی از مواد ضد اشتعال شناخته می شوند و به عنوان اولین ماده ساختاری در نظر گرفته می شوند. ترموپلاستیک های نام برده شده در مقایسه با شیشه های سنتی از استحکام ۲۵۰ برابر بیشتر در برابر ضربه برخوردارند و به همین دلیل معمولا برای ساخت انواعی از شیشه های حفاظت کننده به کار برده می شوند و علاوه بر آن در مقایسه با شیشه وزن بسیار کمتری نیز دارند. به خوبی می توان مواد نام برده شده را به عنوان عایقی در برابر جریان های الکتریسیته نیز به کار برد. پلی کربنات ها به صورت کلی مواد بی رنگی می باشند اما می توان با استفاده از ترکیب های رنگی متفاوتی به آنها شکل تازه ای داد بنابراین می توانید محصول مورد نظر خود را به رنگ مورد دلخواه تبدیل کنید. فیلامنتهای پلی کربنات را می توان با استفاده از چاپ سه بعدی برای تولید انواع وسایل خانگی و پوشش ها، وسایل تزیینی و یا انواعی از محصولات به کار برد که به مقاومت بالایی در برابر ضربه و استحکام نیاز دارند. ماده نام برده شده در برابر اسیدهای رقیق، تعدادی از انواع نفت ها و چربی ها و علاوه بر آن اتانول مقاومت خوبی دارند اما محصولات تولید شده با استفاده از این ماده چندان در برابر بازها، کتونها، استرها و هیدروکربن‌های آروماتیک و یا هالوژنه مقاومتی ندارد.

به‌کارگیری پلی کربنات ها در چاپ سه بعدی از چه معایبی برخوردار است؟

به احتمال بسیار زیاد سطح مواد ساخته شده از پلی کربنات خراشیده خواهد شد و ترکیبات اصلی آنها نیز در برابر تابش های طولانی مدت اشعه فرابنفش مقاوم می باشند. علاوه بر آن می‌توان عنوان کرد که در طی زمان امکان ایجاد رنگ زرد مانند و یا بی رنگی در این مواد وجود دارد. از سایر معایب این فیلامنت‌ها میتوان اعنوان کرد که پلی کربنات ها ممکن است به سادگی حالت شکننده پیدا کنند بنابراین می توان از فیلامنتهای پلی کربنات به همراه ذراتی استفاده کرد که مقاومت در برابر اشعه فرابنفش را افزایش می دهند و یا تا جای ممکن آنها را در محیط خارج از خانه قرار نداد. یکی دیگر از مشکلاتی که در خصوص بکارگیری فیلامنتهای پلی کربنات در چاپ سه بعدی وجود دارد امکان وجود انحنا در فرآوری این مواد می باشد. فیلامنتهای نامبرده شده گزینه چندان مناسبی برای افراد تازه کار نیستند و تنها باید توسط افرادی به کار برده شوند که تجربه خوبی در حوزه چاپ سه بعدی دارد. در هر صورت بهتر است که زمینه اصلی چاپ را پیش از به کارگیری فیلامنت نام برده شده در معرض حرارتی برابر با ۸۰ درجه سلسیوس قرار دهید. دمای لازم برای چاپ نیز حدود ۲۶۰ درجه سلسیوس می باشد بنابراین بهتر است که در ابتدا مطمئن شوید که افشانک و سایر بخشهای چاپگر سه بعدی شما می توانند چنین دمایی را تحمل کنند. فیلامنتهای پلی کربنات در مقایسه با سایر فیلامنت‌های موجود در بازار بسیار گران تر می باشند بنابراین فقط در صورتی باید از آن ها استفاده کنید که سایر فیلامنت‌های موجود بسیار نرم یا حساس باشند و یا از پایداری ابعادی کمی برای تولید محصول مورد نظر شما برخوردار باشند.

از فیلامنتهای پلی کربنات به منظور تولید چه محصولاتی میتوان استفاده کرد؟

فیلامنتهای پلی کربنات از مصارف بسیار متنوعی برخوردارند و به عنوان مثال می توان از آن ها به منظور تولید سی دی و دی وی دی و دیسک های دیجیتال استفاده کرد. سایر محصولات آن عبارتند از:

           ·            وسایل محافظ شخصی

           ·             شیشه‌های محافظت کننده

           ·             انواعی از محفظه ها و پوشش های حفاظت کننده

           ·            بطری ها

           ·             سقف گلخانه ها: سقف گلخانه ها معمولاً در طی روند فرآوری با تعدادی از مواد غلیظ و جذب کننده اشعه فرابنفش ترکیب می شود که به صورت سطحی و لایه های نازک با رو زنرانی به این مواد اضافه می شود.

           ·             در حوزه چاپ سه بعدی نیز پلی کربنات ها به منظور تولید این محصولات کار می‌شود: محفظه دستگاه های فنی، مدار ها و غیره، محفظه دوربین ها برای زیر آب، ظروف متفاوت، وسایل تزیینی، پوشش گوشی های هوشمند، تبلت ها وسایر موارد.

چاپ با استفاده از فیلامنتهای پلی کربنات به چه تنظیماتی نیاز دارد؟

ابتدا بهتر است عنوان کنیم که پیشنهادات حوزه چاپ به صورت کلی داده میشود و ۲ چاپگر سه بعدی ممکن است ویژگی های بسیار متفاوتی از یکدیگر داشته باشند. تنظیمات انتخابی شما نیز می تواند با توجه به فیلامنت به کار برده شده و مواد افزودنی آن از یکدیگر متفاوت باشد اما هدف شما از چاپ سه بعدی و نوع دستگاه کاربردی شما هم می‌توانند در این خصوص نقش مهمی داشته باشد. بهتر است ابتدا و قبل از آغاز، کار خود را به صورت آزمایشی انجام دهید تا در صورت نیاز تنظیمات مورد نظر خود را تغییر دهید.

تنظیمات پیشنهادی برای چاپ با استفاده از فیلامنتهای پلی کربنات عبارتند از: دمای چاپ برابر با ۲۵۰ تا ۲۷۰ درجه سلسیوس، حداکثر دمای زمینه اصلی برابر با ۸۰ درجه سلسیوس، سرعت چاپ تا مقدار بیشینه ۹۰ میلی متر بر ثانیه

آیا برای چاپ سه بعدی فیلامنتهای پلی کربنات به یک زمینه ی حرارت دیده نیاز است؟

بسیاری از تولید کنندگان و کاربران پیشنهاد می کنند که از یک بستر اصلی گرم استفاده کنید و بهتر است که این زمینه را قبل از آغاز فرآیند در معرض دمایی برابر با ۸۰ تا ۱۰۰ درجه سلسیوس قرار دهید که این موضوع می‌تواند با توجه به ترکیبات تشکیل دهنده فیلامنت شما و دستورات درج شده به روی فیلامنتها از طرف تولید کننده متفاوت باشد.

آیا می توان برای اتصال فیلامنتهای پلی کربنات از چسب ها استفاده کرد و در این صورت کدام یک از این چسب‌ها مناسب خواهد بود؟

روش های متفاوتی برای اتصال فیلامنت‌های پلی‌کربناتی با استفاده از از چسب وجود دارد و قبل از آنکه به سراغ انواع روشهای مختلف برویم به نکاتی در خصوص این اتصالات می پردازیم:

• ابتدا باید یک پارچه آغشته به الکل ایزوپروپیل را روی سطح مورد نظر خود بزنید تا هر گونه ناخالصی آن از بین برود و علاوه بر آن مطمئن شوید که نوعی پوشش مقاوم در برابر خراش نیز به روی این محصولات وجود دارد. وجود موارد یاد شده امکان بروز اتصال را کاهش خواهند داد و پس از آن بهتر است که از چسب فقط به روی مساحت بسیار کم استفاده کنید. به منظور بهبود ظاهر ماده بهتر است که از انواع چسب های بدون رنگ و شفاف بهره ببرید. در صورتی که چسب های محلول را انتخاب کرده اید باید آنها را با لایه بسیار نازکی به روی یکی از دو سطح مورد نظر خود قرار دهید. بلافاصله پس از قرار گیری چسب سطوح را به روی همدیگر قرار داده و آنها را به یکدیگر فشار دهید. این کار باعث می شود تا اتصال خوبی پس از چندین ثانیه به وجود بیاید. پس از چند دقیقه نیز می توانید محصول مورد نظر خود را مورد استفاده قرار دهید. انواعی از چسب های کاربردی به منظور اتصال فیلامنتهای پلی کربنات عبارتند از دی کلرومتان یا دی کلرو اتان. در صورتی که می خواهید بخش های بزرگتری از پلی کربنات را به یکدیگر اتصال دهید و آنها را به پلاستیک های بسیار سخت بچسبانید و یا حتی مواد معدنی و فلزات در لیست شما قرار دارند در نهایت می‌توانید از لاستیک های سیلیکونی بهره ببرید. انواعی از پلاستیک ها همانند پلی استایرن، پلی اتیلن و پلی پروپیلن هم می توانند با استفاده از چسب های دارای قابلیت ذوب در درجه بالا چسبانده شوند و در میان مواد با مقاومت بالا در برابر ضربه قرار می گیرند، چسبندگی کمی دارند و می‌توانند لایه چسب نازکی را تحمل کنند. علاوه بر آن این امکان نیز وجود دارد که شما از نوار چسب های دو طرفه به منظور اتصال بخش های ساخته شده از پلی کربنات به آلومینیوم، فولاد ضد زنگ، فولاد های رنگ شده و یا گالوانیزه، سرامیکها، پلی وینیل کلراید مستحکم، شیشه یا اپوکسی استفاده کنید. مطمئن شوید که محصول پلی کربناتی شما بدون وجود هیچ گونه ترکی چسبانده میشود بنابراین شما می توانید اطمینان یابید که نرم کننده های این چسب‌ها و علاوه بر آن محلول آنها به صورت کامل به سطح خارجی ماده پلاستیکی نفوذ می کند.

مترجم: ف.ال احمد