پلی کربناتها زیر مجموعهای از پلیمر ترموپلاستیکها هستند که ساختار مستحکم و مقاومی داشته وکاردبردهای زیادی دارند. همچنین به شیوههای مختلفی در زندگی روزمره استفاده میشوند.یکی از مدلهای پرکاربرد پلی کربناتها استفاده در طرحهای سه بعدی است که امروزه در بسیاری از مکانها و صنایع مختلف به چشم میبینیم و در صنعت محبوبیت بالایی دارد. بهترین نوع چاپ سه بعدی پلی کربنات فیلامنتهای پلی کربنات میباشند که در ادامه این مقاله به طور مفصل به آن میپردازیم.با چاپ پیکسل همراه باشید.
آشنایی با چاپ سه بعدی پلی کربنات
چاپ سه بعدی پلی کربنات یک فرایند تولیدی است که در آن برای ایجاد اشیای سه بعدی از طریق فناوری لایه به لایه از مواد پلی کربنات pc استفاده میشود. در واقع فناوری اصلی چاپ سه بعدی پلی کربنات برای ایجاد اشیا ساخته شده از این ماده، مدل سازی رسوب ذوب شده نامیده میشود. نکتهای که باید به آن توجه کرد این است که از فیلامنت پلی کربنات به عنوان ماده اولیه، جهت ایجاد شکل و ظاهر مورد نظر استفاده میشود.
بررسی ویژگیهای فیلامنت پلی کربنات
چاپ پلی کربنات چیست؟. یک ماده بسیار مقاوم بوده و در عین حال انعطاف پذیری آن معمولی است. همچنین میتواند شکلهای مختلفی به خود گرفته و در قالب فیلامنت سه بعدی هم ساخته و استفاده شود. فیلامنت پلی کربنات دارای دوم بالایی بوده و در برابر حرارت مقاوم میباشد.
بررسی مزایا و معایب فیلامنت پلی کربنات
مزایای فیلامنت پلی کربنات
- دوام بالا در مقابل ضربه و مقاومت
- انعطاف پذیری نسبی بالا
- مقاوم در برابر مواد شیمیایی
- مناسب برای ساخت قطعات مکانیکی
معایب فیلامنت پلی کربنات
- قیمت بالای فیلامنت
- بوی بد و زننده در حین تولید
- نیاز به داشتن سر نازل قوی
- مقاوم مثل اهن و فولاد که هزینه بر است
- نیازمند به پرینتر قوی و مقاوم که توانایی تحمل حرارت زیاد را داشته باشد
- بستر بسیار گرم برای طرح دهی به فیلامنت پلی کربنات
بررسی کاربردهای فیلامنت سه بعدی پلی کربنات
فیلامنت های پلی کربنات به دلیل مقاومت بلایی که دارد در بسیاری از زمینه ها استفاده می شوند این مواد اغلب در وسایل الکتریکی و مخابراتی که رسانایی ندارند استفاده می شوند و همچنین در زمینه های خودرو سازی و حمل و نقل به دلیل مقاومت و استحکام بالا کاربرد زیادی دارند و همچنین برای دیسک و سی دی هم استفاده می شوند. در برخی از وسایل مثل عینک های آفتابی یا ظروف یکبار مصرف هم از این فیلامنت پلی کربنات استفاده می شود.
ساخت طرح با پرینتر سه بعدی به چه شکلی انجام می شود ؟
شکل دهی به فیلامنت پلی کربنات نیازمند حرارت بالای محیط میباشد. چون که این مدل فیلامنتها مقاومت بالایی در برابر دما و ضربه دارند و برای شکل دهی و طراحی، آن نیازمند پرینتر قوی و صنعتی است که همین مسئله هزینه بالایی دارد. انتخاب پرینتری که مناسب برای فیلامنت پلی کربنات باشد؛ کمی سخت است. چون همه پرینترها قابلیت استفاده برای فیلامنت پلی کربنات را ندارند و ممکن است که در حین ساخت نتواند طرح را تمام کند و حتی در صورت مقاوم نبودن پرینتر، ممکن است که در حین انجام کار خود پرینتر هم آسیب ببیند.در وهله دوم پس از انتخاب پرینتر مناسب برای چاپ طرح، نیاز به محیط مناسب برای ساخت آن دارید که یکی از ویژگی های لازم محیط برای ساخت فیلامنت پلی کربنات، دمای مناسب برای تاب برداشتن و انقباض میباشد. حفظ دمای محیط بسیار مهم است، چون فیلامنت پلی کربنات بسیار به رطوبت حساس است و سریع رطوبت هوا را به خود جذب میکند و باعث کاهش مقاومت در شکل دهی میشود.
چه صنایعی از چاپ سه بعدی پلی کربنات استفاده میکنند؟
همانطور که گفته شد چاپ سه بعدی پلی کربنات در صنایع مختلفی کاربرد دارد. از اصلیترین صنایعی که از چاپ سه بعدی پلی کربنات استفاده میکند میتوان به هوافضا، خودروسازی، کالاهای مصرفی، چاپ لیبل پلی کربنات، وسایل برقی و الکترونیک و همچنین تجهیزات پزشکی اشاره کرد. کاربرد پلی کربنات در صنایع الکترونیکی و خودروسازی، به دلیل مقاومت بالایی که در برابر حرارت و شعله دارد و همچنین به سبب عایق بودن و وزن سبک آن میباشد.
مراحل چاپ سه بعدی پلی کربنات
چاپ سه بعدی پلی کربنات شامل چندین مرحله کلیدی میباشد که در ادامه به آن اشاره خواهیم کرد.
مرحله طراحی
در قدم اول مرحله طراحی صورت میگیرد. این فرایند یک مدل سه بعدی دیجیتالی از شئ مورد نظر را با استفاده از نرمافزار cad ایجاد میکند. این مدل به عنوان طرح اولیه برای فرایند چاپ عمل کرده و شکل، ابعاد و ساختارهای داخلی را مشخص میکند. پس از آن با استفاده از نرمافزار برش، این شی سه بعدی به لایههای افقی نازک تقسیم میشود. پس از آن به مرحله پیش پردازش میرسیم.
مرحله پیش پردازش
پس از آن که مرحله طراحی تکمیل شد، مدل سه بعدی طراحی شده برای چاپ پلی کربنات آماده میشود. در این مرحله کارهایی مانند مقیاس بندی، جهت یابی و قرار دادن مدل در حجم مورد نظر انجام میگیرد. علاوه بر آن ممکن است برای ایجاد ثبات برای برجستگیها و ویژگیهای پیچیده در طول چاپ یک سری ساختارهای پشتیبان ایجاد شود.
مرحله راهاندازی پرینتر سه بعدی
پیش از انجام فرایند چاپ باید پرینتر سه بعدی آماده سازی شود. در این مرحله یک سری کارهای ضروری برای اطمینان از شرایط بهینه چاپ انجام میگیرد. در قدم اول تراز بودن تخت چاپ بسیار اهمیت دارد. پس از آن، باید اطمینان حاصل شود که نازل تمیز بوده و عاری از هرگونه باقی مانده است. پس از آن انتخاب پارامترهای چاپ بسیار اهمیت دارد. همچنین برای پلی کربنات تنظیمات دقیق دما صورت میگیرد.
مرحله چاپ
پس از انجام فرایند آمادهسازی پرینتر سه بعدی، نوبت به مرحله چاپ میرسد. در این مرحله فیلامنت پلی کربنات را تا نقطه ذوب گرم میکنند. سپس نازل به سمت موقعیتهای چاپی حرکت کرده و مواد مذاب را لایه به لایه روی میز چاپ قرار میدهد. همان لحظه که هر لایه رسوب میکند، پلی کربنات نیز با لایههای قبلی ذوب شده و سبب ایجاد یک پیوند قوی بین آنها میشود. این رویکرد لایه به لایه به صورت تدریجی شی نهایی را به وجود میآورد.
مرحله پس از پردازش
پس از اتمام مراحل چاپ و خنکسازی، شی ساخته شده از صفحه ساخت خارج میشود و مراحل پردازش روی آن انجام میگیرد. مراحل پس از پردازش شامل حذف مواد اضافی پشتیبانی، تمیز کردن قطعه و رفع هرگونه نقص از روی سطح آن میباشد.
مرحله اتمام
در این مرحله باید مراحل تکمیلی را انجام دهید. این مرحله میتواند شامل سنباده زدن روی سطوح صاف، رنگ آمیزی به منظور زیبایی شناسی و افزودن هرگونه اجزای مونتاژ مورد نیاز باشد.
ویژگیهای مناسب ترین دستگاه برای چاپ سه بعدی پلی کربنات
دستگاهی که برای چاپ سه بعدی پلی کربنات استفاده می کنید؛ باید توانایی تحمل و حفظ دمای صفحه و نازل را داشته باشد تا اختلالی در چاپ صورت نگیرد. دمای مناسب برای صفحه بین 80 تا 120 درجه سانتی گراد و دمای نازل باید بین 260 تا 300 درجه سانتی گراد باشد و همچنین باید سرعت فن صفر و فاصله ریترکشن کمتر از 10 باشد.گفتنی است که از چسبهای ماتیکی برای ایجاد چسبندگی در سطح استفاده شده و جنس اکسترود استفاده شده باید تماما فلزی باشد تا مراحل پرینت به بهترین شکل ممکن انجام شود.در کل بهترین پرینتر ,پرینتری است که فضای مناسبی برای ساخت محصول داشته باشد و بتواند دمای بالایی را در بستر پرینتر تا اکسترود ایجاد کند.
سخن پایانی
در این مقاله در رابطه با چاپ سه بعدی پلی کربنات و مراحل آن صحبت کردیم. پلی کربناتها که به دلیل انعطاف پذیری و مقاومت بالای خودشان و به صرفه بودن قیمت چاپ پلی کربنات شناخته می شوند؛ محبوبیت بالایی در صنایع مختلف پیدا کرده اند، اما در کنار این مزیتها، گفتنی است که ساختن طرحهای سه بعدی هزینه بر و دشوار است و نیازمند پرینتر صنعتی و فضای مناسب برای کنترل حرارت و رطوبت است. ولی رفته رفته پلی کربنات جای بسیاری از مواد دیگر که علاوه بر پرهزینه بودن، سنگینی بیخود نیز داشتند را میگیرد.
