پلی لاکتیک اسید نرم در مقابل ترموپلاستیک پلی اورتان

پلی لاکتیک اسید های نرم و انعطاف پذیر به چه موادی گفته می شود و چه تفاوت هایی با ترموپلاستیک های پلی اورتان دارد؟

یکی از بزرگ ترین مزیتهای چاپ سه بعدی انعطاف پذیری می باشد که هم به صورت ظاهری و هم در شکل خود را نشان می دهد.در صورتی که شما به ماده ویژه ای نیاز داشته باشید و به احتمال زیاد می توانید آن را در میان فیلامنت ها پیدا کنید. به عنوان مثال انعطاف پذیری می تواند گزینه بسیار مناسبی در تولید انواع مدل ها باشد تا در نهایت دوام آنها را افزایش دهد و کاربری آنها را ساده سازد و این درحالی است که بخواهیم آنها را با بقیه مقایسه کنیم. بیشتر فیلامنت های انعطاف پذیر از ترکیبی از پلاستیک های سخت و لاستیک تشکیل شده‌اند که به آنها الاستومرهای ترموپلاستیک گفته می‌شود و انعطاف پذیری این مواد وابستگی بسیار زیادی به نسبت ترکیبات موجود آنها دارد بنابراین به راحتی می توان محصولاتی را چاپ کرد که قابلیت ارتجاعی زیادی دارند و همانند قطعات لاستیکی به حالت اولیه خود باز می‌گردند. همانند تایرهای خودرو که با فشار انگشت و یا سایر موارد خمیده شده و پس از آن به حالت اولیه خود باز می گردند و شکل اولیه خود را حفظ خواهد کرد. فیلامنت های انعطاف پذیر انواع متفاوتی دارند و هر کدام از نقاط قوت و ویژگی های منحصر به فردی برخوردارند:

• الاستومرهای ترموپلاستیک با نام اختصاری TPE نیز نشان داده می شوند معمولاً به عنوان نام کلی برای فیلامنت های انعطاف پذیر به کار برده می‌شوند و می‌توانند دسته ی بزرگی از مواد انعطاف ‌پذیر را شامل شود. پلی اورتان های ترموپلاستیک در مقایسه با الاستومرهای ترموپلاستیک از استحکام بیشتری برخوردارند و به همین دلیل چاپ آنها با استفاده از روزن ران های معمول با سادگی بیشتری صورت گیرد.

• TPC که نوعی فیلامنت پلی استر می باشد و از روغن های زیستی ساخته می شود. این نوع فیلامنت می تواند در روزنران شما گیر کند بنابراین شما باید آن را با سرعت بسیار کمی چاپ نمایید تا از بروز هرگونه مشکلی جلوگیری نمایید.

• الاستومرهای ترموپلاستیک کو پلی آمید نرم شده که با PCTPE نیز نشان داده می‌شوند نوعی از فیلامنت های انعطاف پذیر بوده که در ترکیبات خود نایلون هم دارند و در نهایت باعث می‌شود تا مقاومت و استحکام نایلون با انعطاف پذیری الاستومرهای ترمو پلاستیک ترکیب شود ولی در نهایت ممکن است کمی از انعطاف‌پذیری طبیعی در الاستومرهای ترموپلاستیک نیز از بین برود.

• پلی لاکتیک اسید های نرم که یکی از انواع بسیار انعطاف پذیر پلی لاکتیک اسید های زیست پلیمری می باشد و در واقع یکی از فیلامنت هایی است که به صورت بسیار رایج در چاپ سه بعدی به کار برده می شود. با مطالعه این مقاله می توانید اطلاعات بیشتری در خصوص این فیلامنت ویژه کسب نمایید.

پلی لاکتیک اسید نرم چیست؟

مطابق آنچه که در قسمت قبلی اشاره کردیم پلی لاکتیک اسید های نرم دسته‌ ای از پلی لاکتیک اسیدها می باشند که در چاپ سه بعدی به کار برده می‌شوند و از مواد طبیعی ساخته شده اند همانند نیشکر، نشاسته ذرت و ریشه های کاساو . قرص های ساخته شده از این مواد به یک مایع پس از ذوب تبدیل می شوند و پس از آن شکل گرفته، خشک شده و سخت می‌شود تا انواعی از فیلامنت های نازک و بلند را تولید کنند و در نهایت نیز برای چاپ در چاپگرهای سه بعدی ریخته می‌شود. به منظور کاهش شکنندگی و انعطاف پذیری بیش از اندازه پلی لاکتیک اسید های نرم معمولاً از مواد شیمیایی اضافه نیز استفاده می شود و زمانی که مواد شیمیایی افزوده می‌شودف آن‌ها ویژگی‌هایی همانند لاستیک ها پیدا می‌کند و در نهایت می‌توانند هرگونه تغییر شکل را بپذیرد. این در صورتی است که فشاری به آن وارد شود و پس از رفع فشار به حالت اولیه خود باز خواهد گشت. از طرف دیگر پلی لاکتیک اسید های نرم و انعطاف پذیر همانند لاستیک ها می‌تواند ضربه و لرزش ها را به خود جذب کنند و برای انواعی از اشیا همانند تایرها مناسب اند که پس از قرارگیری در معرض فشار به حالت اولیه خود باز می گردند ولی همین فشار می‌تواند باعث ایجاد شکستگی و یا ترک برداری در سایر مواد شود. در قسمت بعد به ویژگی های مثبت و منفی پلی لاکتیک اسید های نرم می پردازیم و آن را با فیلامنت های ترموپلاستیک های پلی اورتان مقایسه می کنیم.

مزیت های پلی لاکتیک اسید های نرم کدامند؟

پلی لاکتیک اسید های نرم دربرابر پلی لاکتیک اسید های معمولی از مزیت های برخوردارند که عبارتند از :

• ارگونومیک: از آنجاییکه پلی لاکتیک اسید های نرم ترکیبی از استحکام و نرمی را دارند می‌توانند مواد بسیار ارگونومیکی باشند مانند کفی های کفش و سایر موارد که همگی کاندید مناسبی برای پلی لاکتیک اسید های نرم هستند.

• آثار کم کربنی: پلی لاکتیک اسید های نرم در مقایسه با انواع معمولی از مواد شیمیایی بیشتری برخوردارند و همین باعث می‌شود تا آنها خاصیت انعطاف پذیری داشته باشند اما در همین حال اثرات کربنی ناشی از آنها در مقایسه با سایر فیلامنت های انعطاف پذیر بسیار کمتر می باشد و به طور کلی پلی لاکتیک اسید های نرم همانند انواع استاندارد از خاصیت زیست تخریب پذیری نیز برخوردارند.

• تعدیل لرزش: برخورداری از ترکیبی از انعطاف‌پذیری، استحکام و دوام باعث می‌شود تا پلی لاکتیک اسید های نرم بتوانند به خوبی ضربه های وارد شده را تعدیل سازند و به همین دلیل می توانند پوشش بسیار مناسبی برای قطعات خودرو باشند که در معرض ضربه و حرکت بسیار زیاد قرار دارند.

معایب پلی لاکتیک اسید های نرم کدام است؟

یکی از بزرگترین چالش هایی که در خصوص فیلامنت های پلی لاکتیک اسید نرم وجود دارد یادگیری بایدها و نبایدهایی است که در روند تولید آنها بسیار موثر خواهد بود و از طرف دیگر معایبی به دلیل انعطاف پذیری بیش از اندازه این دسته از فیلامنتها به وجود خواهد آمد که در این قسمت به آن اشاره می کنیم:

• دشواری در چاپ: یکی از بزرگترین معایب بکارگیری پلی لاکتیک اسید های نرم این است که فرایند چاپ سه بعدی با استفاده از آنها کمی دشوار می باشد و در واقع همان ویژگی هایی که باعث می‌شوند تا این ماده حالت انعطاف پذیر داشته باشد باعث می‌شوند تا آنها در طی عبور از روزنران حالت اولیه خود را حفظ نکنند. ممکن است فیلامنت مورد نظر شما در داخل افشانک جمع شود، گره بخورد و یا حتی حبابهای در آن به وجود بیاید. از طرف دیگر این دسته از فیلامنت ها پس از چاپ و قرارگیری به روی زمینه چاپ حالتی و چسبنده و بدون شکل دارند و به همین دلیل به سختی می‌ توان آنها را به شکل مورد نظر خود تبدیل کنید این در حالی است که نکات و دوره‌های آموزشی بسیاری به صورت آنلاین وجود دارد که به شما کمک می کند تا بتوانید تمامی مشکلات موجود را حل نمایید. یکی از ساده ترین مواردی که در این قسمت عنوان می‌شود کاهش سرعت چاپ است که باعث می‌شود تا فیلامنت های پلی لاکتیک اسید با سرعت بسیار کمتری از روزن ران عبور کنند و در نهایت لایه های محصول مورد نظر شما نیز به آرامی و با دقت بیشتری شکل خواهد گرفت.

• نوعی ماده پشتیبانی کننده ضعیف: از آنجایی که پلی لاکتیک اسید های نرم موادی انعطاف پذیر می باشند بنابراین نمی‌توان آنها را به عنوان یک فیلامنت پشتیبانی کننده استفاده کرده و در صورتی که شما محصولی را طراحی کرده که از محله های اتصالی یا بخش های خالی زیادی برخوردار است بنابراین بهتر است ماده‌ای با استحکام بیشتر را برای آن انتخاب کنید.

پلی لاکتیک اسید های نرم در برابر ترموپلاستیک های پلی اورتان

دو مورد عنوان شده از شباهت های بسیار زیادی برخوردارند ولی تمایزات کمی با هم دارند که در این قسمت به آن ها اشاره می کنیم:

• امکان بکارگیری در معرض مواد غذایی: پلی لاکتیک اسید های نرم موادی ایمن برای قرارگیری در معرض غذاها شناخته می‌شوند و قطعات و اجزای زیستی آنها باعث می‌شود تا به راحتی بتوان از آن برای انواع لوازم و ظروف استفاده کرد که غذاها در داخل آنها قرار می گیرد. از طرف دیگر به خوبی می ‌توان این فیلامنت ها را برای تولید محصولاتی به کاربرد که در معرض دهان انسان ها قرار میگیرند همانند اسباب ‌بازی‌هایی که کودکان در تماس با دهان خود قرار میدهند. البته این بدین معنا نیست که امکان خوردن چنین وسایلی وجود دارد ولی در هر صورت به راحتی می توان آن را برای کودکان به کار برد. اما ترمو پلاستیکهای پلی اورتان انواعی از مواد شیمیایی می باشند که شما باید از آنها دوری نمایید.

• مقاوم در برابر سایش: ترمو پلاستیک های پلی اورتان مقاومت بسیار بیشتری در برابر سایش دارند زیرا استحکام بیشتری دارند و در نتیجه تمامی محصولاتی که از آنها ساخته می‌شود می‌تواند در مقایسه با انواع تولیدی از پلی لاکتیک اسیدهای نرم بیشتر در معرض تماس های تکراری قرار بگیرد و در نهایت می‌توان آن را برای تولید قطعات ماشین به کار برد.

• انعطاف پذیری: پلی لاکتیک اسیدهای نرم از انعطاف‌پذیری بیشتری برخوردارند و در صورتی که شما نوعی از فیلامنت های انعطاف پذیر را میخواهید که امکان سایش در آنها از اهمیت زیادی برخوردار نیست بنابراین می توانید پلی لاکتیک اسید های انعطاف پذیر را انتخاب کنید زیرا از ویژگی‌های طبیعی موجود در آنها باعث می‌شوند تا به راحتی با تغییرات بسیار عادی و طبیعی تغییر شکل دهند.

مترجم: ف. ال احمد