نگاهی دقیق به فیلامنت های آمفورا و ویژگی های آن
تاکنون مقالات بسیار متفاوتی را در خصوص انواعی از فیلامنت های کاربردی در چاپ سه بعدی نوشته‌ایم همانند اکریلونیتریل بوتادین استایرن استاندارد، پلی لاکتیک اسید، پلی اورتان های انعطاف پذیر ترموپلاستیک، پلی اتیلن ترفتالات های تغییر یافته به کمک گلیکول و مقاوم در برابر اشعه فرابنفش و انواعی از فیلامنت های ترکیبی همانند فیبر کربن و سایر موارد. اگرچه فیلامنت های کاربردی در این حوزه از تنوع بسیار زیادی برخوردارند ولی همه آنها از یک ترکیب پلیمری ساخته شده‌اند که در صنایع مختلفی به میزان بسیار فراوانی مورد توجه و مصرف قرار گرفته است. در این مقاله نگاهی به فیلامنت های آمفورا می‌اندازیم که نوعی فیلامنت جدید و خلاقانه بوده و از پلیمرهایی ساخته می‌شود که به طور ویژه‌ای برای چاپ سه بعدی طراحی شده اند. امفورا چه تفاوت هایی با سایر فیلامنت های مورد استفاده در چاپ سه بعدی دارد؟ آیا کاربری آنهاساده می باشد و یا آیا شما به نوعی چاپگر ویژه FDM نیاز دارید؟
فیلامنت آمفورا چیست؟
یکی از مواردی که باعث می‌شود تا فیلامنت های آمفورا نسبت به سایر موارد بسیار متمایز و خاص باشند در این مورد خلاصه می‌شود که آنها از پلیمرهای موجود همانند پلی لاکتیک اسید و یا اکریلونیتریل بوتادین استایرن ساخته نمی‌شوند بلکه آنها از نوعی پلیمر به وجود می‌آیند که به گونه ای طراحی شده است تا بتواند بهترین خواص ممکن برای چاپ سه‌بعدی را به وجود آورد. ویژگی‌هایی که تمام افراد حرفه ای در زمینه چاپ سه بعدی به دنبال آن بوده اند همانند مقاومت در برابر گرما، انعطاف‌پذیری، مقاومت در برابر ضربه و ایجاد محصولی با ظاهر نرم و زیبا. ماده نام برده شده توسط یک کمپانی آمریکایی با نام Eastman Chemical در سال ۲۰۱۳ ساخته شده و این ماده به عنوان نوعی پلیمر ویژه برای چاپ سه بعدی شناخته می شود که امروز در بازار نیز می‌توان آن را یافت. امروزه محصولات بسیار متفاوتی با استفاده از پلیمرهای آمفورا با برندهای متمایز ساخته می‌شوند که از آن جمله می توان colorFabb و Lulzbof را نام برد که دارای رنگ های متمایز نیز هستند. دسته از فیلامنت های ترکیبی نیز وجود دارند که ماتریکس پلاستیکی اصلی آنها به جای پلی لاکتیک اسید های معمول از آمفورا ساخته می شود. فیلامنت نام برده شده در طی زمان و به‌صورت تدریجی شهرت بیشتری پیدا کرده و به خوبی نیز می توان مشاهده کرد که این ماده چندین سال در بازار وجود داشته و پس از آن مورد توجه قرار گرفته است. شاید قیمت بالای این دسته از فیلامنت ها یکی از بزرگترین دشواری هایی باشد که در تهیه ی آنها وجود دارد ولی حتی تعدادی از کاربران نیز گزارش کرده اند که به کارگیری این فیلامنت ها خود با مشکلاتی همراه است.
چه ویژگی هایی فیلامنت های آمفورا را به موادی بسیار منحصر به فرد و ویژه تبدیل کرده است؟
زمانی که کمپانی نام برده شده فیلامنت های آمفورا را ساخت، آنها مطمئن شدند تا بتوانند تعدادی از ویژگی های مورد نیاز و ضروری از بین تمامی فیلامنت ها را برای این مواد قرار دهند و تمامی محدودیت های موجود برای سایر انواع موجود را با ساخت این نوع فیلامنتها از بین ببرد. نتیجه این تلاش تولید نوعی فیلامنت پلاستیکی بسیار منحصر به فرد بود که نه تنها می تواند سخت ترین شرایط را تحمل کند بلکه نحوه چاپ ان نیز ساده می باشد. در این بخش به تمامی ویژگی‌های این فیلامنت ها می پردازیم:
- با دوام و انعطاف پذیر: اگر شما می‌خواهید محصولی را انتخاب کنید که در مقایسه با پلی لاکتیک اسید از دوام بسیار بیشتری برخوردار است و انعطاف‌پذیری بهتری نیز در مقایسه با ترموپلاستیک های پلی اورتان دارد و استحکام آن نیز برابر با اکریلونیتریل بوتادین استایرن می‌باشد بنابراین آمفورا به عنوان بهترین فیلامنت موجود میتواند برای شما عمل نمایند. این نوع پلیمر نمی‌تواند همانند ترموپلاستیک های پلی اورتان در مقابل ضربه مقاومت داشته باشد اما به اندازه‌ای انعطاف پذیر است که مقدار خوبی از فشار و یا ضربه را به خود جذب نماید. محصولات تولید شده از آن نیز شکننده نیستند بنابراین تمامی آنها می‌توانند به عنوان یک محصول خیلی فراتر از وسایل تزیینی مورد استفاده قرار گیرند و از همه مهمتر چسبندگی لایه به لایه در این نوع پلیمرها در مقایسه با سایر انواع دیگر بسیار بهتر می باشد.
- عدم انتشار بخار های خطرناک و بو های سمی در طی چاپ: یکی از بدترین جنبه های اکریلونیتریل بوتادین استایرن در این مورد خلاصه می‌شود که این مواد در طی چاپ بوهای نامطبوع را از خود منتشر می‌کند و در نهایت شما باید چاپ سه بعدی را در محلی انجام دهید که از تهویه مناسبی برخوردار است اما به کارگیری آمفورا با چنین مشکلاتی همراه نخواهد بود. این نوع از پلیمرها عاری از مواد استایرنی بوده بنابراین شما می توانید مطمئن باشید که هیچ گونه انتشارات خطرناک از آنها وجود نخواهد داشت و در واقع چاپ با استفاده از آنها نوعی تجربه بدون بو و انتشار گازهای سمی است. البته این امکان نیز وجود دارد که در طی چاپ سه بعدی انواعی از ذرات ریز میکروپلاستیک در هوا پخش شوند بنابراین بهتر است که در هر صورت فرایند چاپ را در محیطی با تهویه مناسب انجام دهید.
- چاپ در دمای بالا: آمفورا در بالاترین حد گستره دمایی چاپ برای آکریلونیتریل بوتادین استایرن ها چاپ می‌شود که تقریبا بین ۲۴۰ تا ۲۶۰ درجه سانتیگراد است. از طرف دیگر این ماده در برابر تعدادی از مشکلات احتمالی در روند چاپ سه بعدی با دمای بالا همانند انحنا و یا کشیدگی ایمن نمی باشد. استفاده از پلیمرهای نام برده شده باعث می‌شود تا محصول نهایی تولیدی از پایداری گرمایی خوبی برخوردار باشد و این بدین معناست که شما می توانید محصول خود را بدون هیچ نگرانی در محیط خارج از خانه قرار دهید و یا حتی آنرا در یک روز گرم در ماشین خود نگهداری کنید بدون اینکه نگرانی در خصوص امکان ذوب آن داشته باشید.
- مقاومت شیمیایی: پلیمرهای نامبرده شده با قرارگیری در معرض بیشتر اسیدها، حلالها، روغن، نفت و ترکیبات پایه تجزیه نخواهند شد. علاوه بر آن از مقاومت شیمیایی خوبی برخوردارند و به همین دلیل اتمام تولید آنها با استفاده از مواد محلول صورت نمی گیرد.
- پایداری مطلوب ابعادی: همانطور که پیش از این نیز عنوان شد آمفورا در دمای بالایی چاپ می شود بنابراین شما باید مطمئن شوید تا هیچ گونه انحنایی در این محصول به وجود نیاید. سایر موارد ضروری نیز همانند دیگر فیلامنت های موجود می باشد همانند یک زمینه چاپ حرارت دیده، اتصال به زمینه و عدم استفاده از سیستم های خنک کننده برای لایه‌های اول. البته این پلیمرها در مقایسه با اکریلونیتریل بوتادین استایرن خیلی راحت خمیده نمی شوند و نیازی نیست که دمای زمینه برای آنها بسیار بالا باشد. می توانید با آغاز تولید لایه های سوم تا پنجم محصول نهایی خود از سیستم های خنک کننده استفاده کنید.
- تولید راحت تر بخش های اتصالی: استحکام بالاتر آمفورا، علاوه بر این حقیقت که شما می توانید از سیستم های خنک کننده در وسط فرایند چاپ استفاده کنید باعث می‌شود تا آنها به یکی از بهترین ها برای ایجاد ساختارهای معلق یا برامده تبدیل شوند و در صورتی که شما می‌خواهید از ساختارهای معلق استفاده کنید این مواد می‌توانند فضای ۱۵ سانتیمتری را بدون هیچگونه مشکلی برای شما به وجود آورد.
- برخورداری از مجوز سازمان غذا و دارو برای تماس با مواد غذایی: از آنجایی که آمفورا هیچگونه ترکیبات خطرناک در طی چاپ از خود انتشار نمی‌دهد بنابراین توسط سازمان غذا و دارو به عنوان ماده‌ای ایمن برای تولید محصولاتی تایید شده است که در معرض مواد غذایی قرار می‌گیرند. با وجود تمامی این موارد به شما پیشنهاد می کنیم که از قرار گیری طولانی مدت و یا مکرر مواد غذایی با انواعی از محفظه های ساخته شده از این محصول بپردازید زیرا در اغلب موارد چاپ سه بعدی سطوحی با تعدادی از شکاف های بسیار کوچک را به وجود می‌آورد که نقطه بسیار ایده آلی برای رشد باکتریایی می باشند. اگر شما تصمیم دارید تا محصولات ساخته شده از آمفورا را برای ذخیره مواد غذایی به کار ببرید بهتر است کمی آن را صیقل دهید تا سطح آن صاف و مسطح شود.
- گران قیمت: نمی‌توانیم این دسته از فیلامنت ها را به عنوان گرانترین انواع موجود در بازار نام ببریم اما این مواد در مقایسه با پلی لاکتیک اسید و آکریلونیتریل بوتادین استایرن بسیار گرانتر هستند و همین باعث می شود تا تعداد زیادی از خریداران در استفاده از آن شک داشته باشند.
نتیجه گیری
در روزهای آغازین چاپ سه بعدی برندهای فیلامنت بطور گسترده ای از پلاستیک ساخته می‌شدند که امروزه نیز مصارف بسیار زیادی در سایر صنایع دارند. با اینکه این روش تولیدی سود بسیار بالایی داشت اما هرکدام از مواد فیلامنتی از محدودیت های خود برخوردار بودند زیرا آنها در مواردی بسیار شکننده بودند، کاربری دشواری داشتند و یا به تعدادی از قطعات ویژه در چاپ سه بعدی نیازمند بودند. امروز به خوبی می توانیم مشاهده کنیم که صنعت چاپ سه بعدی بسیار بزرگ و پرکاربرد شده و در حوزه تجاری نیز اهمیت دارد تا بتواند انواعی از پلیمرهای ویژه را به وجود آورد. همانطور که پیش از این نیز عنوان شد پلیمرهای آمفورا در بسیاری از جنبه‌ها از سایر پلیمر های موجود و کاربردی در چاپ سه بعدی از ویژگی‌های برتری برخوردارند.
مترجم: ف. ال احمد
