فیلامنت های پلی لاکتیک اسید مرمری، خواص و نحوه کاربری آن
یکی از بزرگترین نکات مثبت در خصوص چاپ سه بعدی با استفاده از فناوری FDM امکان انتخاب از میان فیلامنت های بسیار متفاوتی است که بدین منظور به کار برده می‌شوند و این در حالی است که چاپ با فیلامنت‌های اکریلونیتریل بوتادین استایرن و یا پلی لاکتیک اسید های قدیمی همچنان جالب است اما ممکن است در ظاهر این دسته از پلاستیک ها پس از مراحل چاپ و گذر زمان، کمی قدیمی به نظر برسند. در این مقاله به یکی دیگر از انواع فیلامنت های کاربردی در چاپ سه بعدی می پردازیم که موردی غیر معمول به شمار می‌آید و با نام پلی لاکتیک اسید مرمری شناخته می شود. چگونه این فیلامنت می تواند ظاهری همانند سنگ مرمر داشته باشد و یا به هنگام چاپ با استفاده از پلی لاکتیک اسید های مرمری به چه نکاتی باید اهمیت دهیم؟
پلی لاکتیک اسید به چه ماده ای گفته می شود و آیا واقعاً ظاهری همانند سنگ مرمر دارد؟
پلی لاکتیک اسید مرمری از ذرات سنگ مرمر پودری ساخته شده است که در داخل ساختار اصلی پلی لاکتیک اسید قرار گرفته‌اند. انتخاب پلی لاکتیک اسید به عنوان مواد تشکیل دهنده پلاستیکی یکی از ویژگی های مشترک بین تمامی فیلامنت های ترکیبی می باشد همانند فیلامنت های چوب و یا برنز. در حقیقت می توان عنوان کرد که چاپ با استفاده از این دسته از فیلامنت ها بسیار ساده صورت می‌گیرد و دمای چاپ نیز در آنها بالا می باشد که می تواند احتمال سوختگی ذرات جامد را به میزان بسیار زیادی کاهش دهد. فیلامنت هایی که ظاهری بسیار شبیه به انواعی از مواد ساختاری دارند چندان گزینه جدیدی نمی باشند و ما فیلامنت های متفاوتی از چوب ها، ماسه سنگ و یا ذرات خاک رس را مشاهده کردیم. تمایز اصلی پلی لاکتیک اسید های مرمری در این مورد خلاصه می شود که ماده اصلی آنها به عنوان سنگ مرمر حالتی ذره مانند دارد. علاوه بر آن از ویژگی‌های بسیار متفاوت سنگ مرمر می‌توان به وجود انواعی از شیارهای طرح دار و انحنا ها به روی این مواد اشاره کرد که ناشی از ناخالصی های معدنی می باشد. تفاوت بین این خطوط رنگی و سنگ های ساخته شده از کربنات های سفید خالص باعث می‌شود تا مرمر نوعی سنگ پویا و جذاب در ساخت و ساز به شمار آید. اگر به فیلامنت های پلی لاکتیک اسید مرمری نگاهی بیاندازید متوجه می‌شوید که آنها نمی‌توانند انواعی از خطوط و انحنا های زیبای موجود روی سنگ مرمر را به صورت کامل به وجود بیاورند اما شما می توانید محصولی را تولید نمایید که دارای خطوط خاکستری تیره رنگی می باشد و دران بخشهای تیره ای نیز به صورت تصادفی مشاهده می‌شود. به راحتی می توان آنها را به انواعی از بستنی های ایتالیایی تشبیه کرد که دارای ذرات بسیار ریز شکلات می باشند. اگرچه محصولات نهایی تولید شده با استفاده از فیلامنت های نامبرده شده همچنان جذاب و چشم نواز می باشند اما نمی توان با قطعیت عنوان کرد که آنها دقیقاً همانند مرمر هستند. اگرچه نمی توان ظاهر ماده اصلی را به صورت کامل شبیه سازی کرد اما الگوهای غیر منظمی که توسط ذرات مرمر در این فیلامنت ها به وجود می‌آید باعث می‌شود تا ماده‌ی تولیدی شما با استفاده از چاپ سه بعدی نوعی ویژگی‌های مرمر مانند داشته باشد. این دسته از فیلامنت ها گزینه بسیار مناسبی برای تولید قطعات نمایشی و تزئینی می باشند و در صورتی که میخواهید یکی از مجسمه های بسیار معروف را با استفاده از چاپ سه بعدی مجدداً به وجود آورید و در اتاق نشیمن خود قرار دهید بنابراین می‌توانید از پلی لاکتیک اسید های مرمر مانند استفاده کنید. ذرات و لکه های تیره به خوبی می‌توانند خطوط لایه‌ای را بپوشانند اما امکان ایجاد آراستگی نهایی برای این دسته از محصولات نیز وجود دارد تا ظاهری بسیار زیبا تر به ان ببخشید.
چگونه با استفاده از فیلامنت های پلی لاکتیک اسید مرمری چاپ سه بعدی را انجام دهیم؟
نمی‌توان فیلامنت های پلی لاکتیک اسید مرمری را امروزه به میزان بسیار زیادی در بازار یافت اما همچنان تنوع بسیار زیادی در تنظیمات چاپگر ها وجود دارد که از یک محصول تا دیگری ممکن است متفاوت باشد و در صورتی که شک دارید بهتر است به توصیه های تولیدکننده فیلامنت به دقت عمل نمایید. به منظور چاپ فیلامنت های نام برده شده دمای روزنران باید بین ۱۹۰ تا ۲۲۰ درجه سانتیگراد باشد. مرمر مقاومت بسیار زیادی در برابر حرارت دارد بنابراین شما می توانید مطمئن باشید که ذرات جامد آن نخواهند سوخت، حتی اگر میزان حرارت اعمال شده بر آنها را به میزان بسیار زیادی افزایش دهید. فیلامنت های نام برده شده به یک زمینه ی حرارت دیده نیاز ندارند اما وجود ذرات مرمر جامد در ساختار اصلی پلی لاکتیک اسید باعث می‌شود تا چسبندگی کمی به زمینه اصلی به وجود آید. دمای پیشنهادی برای زمینه اصلی می تواند با توجه به نوع فیلامنت پلی لاکتیک اسید مرمری انتخابی شما متفاوت باشد اما بهتر است این مقدار بین ۵۰ تا ۱۰۰ درجه سانتیگراد باشد. چسبندگی بین لایه ای با استفاده از این مواد معمولاً بسیار خوب صورت می‌گیرد بنابراین شما می‌توانید با سرعت ۴۰ تا ۷۰ میلیمتر در ثانیه چاپ خود را انجام دهید. حتی می‌توانید سرعت چاپ را تا حد ممکن کم نمایید و سپس آن را به صورت تدریجی افزایش دهید و این در حالی است که هیچ مشکلی در تولید فیلامنت ها به وجود نیامده باشد. زمانی که چاپ لایه ی اول محصول موردنظر شما تکمیل شد می توانید از پنکه های خنک کننده با نهایت قدرت استفاده کنید تا امکان بروز چسبندگی به زمینه اصلی از بین برود. کاهش دمای سریع باعث شود تا این دسته از فیلامنت ها با سرعت بسیار بیشتری حالتی مستحکم پیدا کنند و در نهایت بتوانند جزئیات را در مدل های پیچیده تر با اثربخشی بیشتری حفظ نمایند. در هر صورت بهتر است که پس از کاهش دما به چسبندگی لایه ای به خوبی دقت کنید. اگر لایه ها از یکدیگر کاملاً جدا شده‌اند بنابراین بهتر است که در کل فرایند چاپ از پنکه های خنک کننده استفاده نکنید. این امکان نیز وجود دارد تا با استفاده از سمباده کاری و صیقل کاری فیلامنت های پلی لاکتیک اسید مرمری را به محصولات بسیار زیبا تبدیل کرد و نتایج مطلوبی از آنها گرفت. این مورد شباهت بسیار زیادی با پلی لاکتیک اسید های استاندارد دارد. همانطور که پیش از این نیز عنوان شد پلی لاکتیک اسید های مرمری باعث می‌شود تا خطوط بین لایه ای که یکی از ویژگی‌های اصلی چاپ می باشد کاملا پنهان شوند بنابراین نیاز به سمباده کاری زیادی نیز نخواهد بود. در هر صورت به کمی از صیقل و سمباده کاری نیاز دارید تا بتوانید ظاهری درخشنده و زیبا به محصول نهایی خود ببخشید.
ویژگی های مثبت و منفی پلی لاکتیک اسید های مرمری کدامند؟
قطعاً شما این دسته از فیلامنت‌ها را به دلیل پایداری ساختاری بسیار بالا و دوام آنها در شرایط بسیار سخت به کار نمی برید بلکه در اغلب موارد انتخاب این مواد ناشی از ظاهر زیبای آن ها می باشد. علاوه بر مورد یاد شده پلی لاکتیک اسید های مرمری از مزایای دیگری نیز برخوردارند و البته ممکن است در طی چاپ با آنها با مشکلاتی نیز روبرو شوید که به آنها اشاره می‌کنیم:
· کاربری ساده: از آنجایی که پلی لاکتیک اسید مرمری شباهت بسیار زیادی با مواد پلاستیکی پلی لاکتیک اسید دارد بنابراین کاربری آنها بسیار ساده می باشد و تنها به دمای پایین چاپ، دمای پایین زمینه اصلی و چسبندگی متعادلی به زمینه اصلی نیاز دارند. علاوه بر آن ماده یاد شده انحنا نخواهد داشت و چسبندگی لایه‌ای مطلوبی نیز دارد. پس از اتمام مرحله چاپ شما به راحتی می توانید این فیلامنت‌ها را از زمینه اصلی چاپ جدا کنید و در بسیاری از زمینه‌ها پلی لاکتیک اسید های مرمر مانند فیلامنت هایی بسیار مناسب برای تازه کاران می باشد.
· ظاهر زیبا: من همانطور که پیش از این نیز اشاره کردیم یکی از دلایل اصلی بکارگیری این دسته از فیلامنت ها ظاهر زیبا و جذاب آنها می باشد و اگر چه آنها دقیقا مشابه مرمر به نظر نمی‌آیند اما محصولات تولیدی با استفاده از فیلامنت‌های نام برده شده می‌توانند به عنوان یکی از مجسمه های بسیار زیبا در اتاق نشیمن شما قرار گیرند. درواقع محصولات تولیدی می‌توانند قابلیت‌های چاپ سه بعدی را نشان دهند و نتایج به دست آمده ارزش تلاش به کار گرفته شده در این زمینه را خواهد داشت.
· دوام پایین تر در مقایسه با پلی لاکتیک اسید های خالص: نمی توان پلی لاکتیک اسید ها را به عنوان موادی بسیار مستحکم در نظر گرفت اما آنها انواعی از فیلامنت‌های خالص می باشند که می‌توانند پیوندهایی را در سطح مولکولی به وجود بیاورند و حضور مواد جامد در پلی لاکتیک اسید های مرمر مانند این ویژگی را از بین خواهد برد. بنابراین ماده تولیدی شما از استحکام کمتری برخوردار است. در صورتی که محصول مورد نظر شما باید در برابر فشار های موقتی و یا دائمی مکانیکی قرار بگیرد بهتر است که از این دسته از فیلامنت ها استفاده نکنید.
· عدم شباهت به مرمر: پلی لاکتیک اسید های مرمری ظاهری فوق العاده دارند ولی اگر شما میخواهید محصولی را با استفاده از روش چاپ سه بعدی برای فیلامنت های نامبرده شده تولید کنید که ظاهری دقیقا مثل مرمر دارد بنابراین بهتر است از تصمیم خود صرف نظر کنید. خطوط و منحنی ها و شکل های به وجود آمده به روی سنگ مرمر فقط ناشی از فرآیندهای طبیعی است و چاپ سه بعدی هنوز به مرحله ای نرسیده است که بتواند رخدادهای طبیعی را شبیه سازی کند و حتی نمی‌دانیم که امکان بروز آن در آینده وجود خواهد داشت یا خیر.
مترجم: ف.ال احمد
