فیلامنت نایلونی با استحکام فلز تولید می شود، نایلون با بافت تقویت شده، امکان پرینت قطعات با استحکام فلز، اما با قیمت پلاستیک را فراهم می آورد.
همانطور که می دانید، پیشرفت در تکنولوژی های پرینت سه بعدی، به پیشرفت در مواد اولیه پرینتر های سه بعدی بستگی دارد.
در مقیاس صنعتی، گزینه های زیادی برای فلزات، پلاستیک و دیگر متریال های پرینتر سه بعدی وجود دارد،در عوض برای تکنولوژی FDM ، این گزینه ها محدود به انواع پلاستیک ها شده است. به تازگی، در راستای پیشرفت های حاصل شده در مورد موارد اولیه پرینتر های سه بعدی FDM ، شرکت 3D Hubs با همکاری شرکت پرینتر سه بعدی Markforged ، اقدام به تولید سری جدیدی از متریال نایلون کرده است که با استفاده از کِولار،فایبرگلس و کربن تقویت می شود.
متریال های جدید و خلاقانه ذکر شده، با هدف ساخت قطعات پرینت شده با قیمت پلاستیک، اما با استحکام فلزات طراحی شده اند. در حقیقت، متریال های جدید با بافت تقویت شده، ضریب قدرت به وزن بالاتری نسبت به آلومینیوم 6061-T6 داشته و 27 مرتبه سخت تر و 24 مرتبه قوی تر از قطعات ساخته شده با ABS خواهند بود.
متریال های تقویت شده که در 17 مرکز 3D hubs در سرتاسر اروپا، آمریکا و کانادا ارائه خواهند شد، گزینه های ایده آلی برای قطعات مهندسی، نمونه سازی اولیه کاربردی و تست قطعات، خلق قطعات مصرفی شخصی سازی شده و خاص، ساختارهای مختلف، وسایل و سایر تجهیزات خواهند بود. البته همانطور که 3D Hubs اعلام کرده است این متریال برای ساخت قطعات ریز و با جزئیات زیاد مناسب نخواهند بود.
همانطور که گفته شد، 3D hubs با شرکت پرینتر سه بعدی Markforged برای تولید متریال های جدید همکاری کرده است، شرکتی که در زمینه تکنولوژی ساخت ممتد با استفاده از فیلامنت یا CFF فعال بوده و امتیاز پتنت این اختراع را داراست؛ که در این سیستم جدید در کنار یک هد FFF ، فیلامنت نایلونی با استفاده از بافت های تقویت شده نایلون تجهیز می شود. در یکی از مجلات چاپ شده توسط 3D hubs در مورد این تکنولوژی گفته شده است که : اضافه کردن بافت در هنگام فرآیند پرینت، عمل پیچیده ای می باشد که به یک کاربر حرفه ای نیازمند است تا پرینتر را به کار اندازد. با استفاده از تعداد زیاد خدمات دهندگان پرینتر سه بعدی در شبکه ما، می توانیم این تخصص را در هر پروژه ای برای شما به کار گیریم و آن را برای تمام حرفه ای ها امکانپذیر سازیم.
یقینا هر کدام از سه متریال جدید ویژگی های متفاوتی دارند. نایلون با بافت تقویت شده کربن، همانطور که پیشتر ذکر شد، ضریب استحکام به وزن بالاتری نسبت به آلومینیوم 6061 داشته و از رسانایی گرمایی بالاتری نسبت به سه متریال دیگر برخوردار است. نایلون تقویت شده کولار، برای قطعات تولید شده با استفاده از این متریال، بیشترین مقاومت در برابر سایش را فراهم می آورد؛ منعطف ترین متریال است و گزینه ای ایده آل برای ساخت قطعات با طول عمر و مقاوت مورد نیاز بالا است. نایلون تقویت شده با فایبرگلاس از لحاظ اقتصادی، به صرفه ترین گزینه است در حالی که استحکامی شبیه کربن را فراهم می آورد. اما این متریال 60 درصد مقاومت کمتری داشته و دوبرابر نیز سنگین تر است.
3D Hubs همچنین مجموعه راهکارهایی برای پرینت قطعات با استفاده از فیلامنت نایلونی پیشرفته ی تقویت شده ارائه داده است. نخست اینکه همانطور که پیشتر گفته شد این متریال ها برای پرینت قطعات ریز با جزئیات بالا که اندازه ریزکاری آنها حداقل 0.8 میلی متر باشند مناسب نیست. کمترین اندازه قابل پرینت با استفاده از متریال تقویت شده 3 میلی متر می باشد، در حالی که برای نایلون خالص این عدد 1.6 میلی متر است.
برای ساخت قطعات متحرک یا مکانیزم ها با استفاده از تکنولوژی پرینتر های سه بعدی (که با استفاده از نایلون بافت تقویت شده امکانپذیر است) لازم است که حداقل 0.5 میلی متر فضای آزاد بین قطعات در نظر گرفته شود، چون پس از اتمام پرینت، قطعه پرینت شده مقداری کوچک و فشرده می شود. در مورد ضخامت دیواره، اندازه گیری ها دقیقا همان نتیجه ای را نشان میدهند که برای جزئیات ذکر شد، یعنی حداقل ضخامت دیواره قابل پرینت 3 میلی متر است در حالی که برای نایلون خالص این مقدار 1.6 میلی متر خواهد بود.
تکنولوژی مورد نیاز برای پرینت نایلون با فیبر تقویت شده ، CCF یا ساخت پیوسته فیلامنت نام دارد که اساس آن بر پایه تکنولوژی FDM است، اما با استفاده از یک سَری پرینت دیگر کامل می شود، که این سَری به طور همزمان نایلون پرینت شده را با جا دادن رشته های پیوسته کربن ، کِولار و یا فایبر گلاس در بین لایه ها، تقویت می کند.
همانطور که 3D Hubs در وبسایت خود اضافه می کند : ” رشته های بلند و پیوسته تا انتهای کار پرینت اضافه می شوند، و نتیجه کار به طور حیرت انگیزی، قطعاتی با استحکام بالا هستند که خواص مواد کامپوزیت را دارا می باشند.
منبع: + / ترجمه اختصاصی توسط شرکت پژوهشگران صنعت آرتا
