یکی از رایج‌ترین زیرتکنولوژی‌های پرینت سه بعدی، پرینترهای FDM هستند. به مواد مصرفی که به عنوان ماده‌ی اولیه برای پرینتر سه بعدی FDM استفاده می‌شوند، فیلامنت (Filament) می‌گویند. فیلامنت‌ها از رشته‌های پلیمری (ترموپلاستیک) ساخته شده‌اند و به صورت اسپول‌هایی با وزن‌های مختلف (معمولا نیم یا یک کیلوگرمی) در بازار عرضه میشود. در این نوشته به یکی از این فیلامنت‌ها یعنی فیلامنت نایلون (NYLON) خواهم پرداخت.
فیلامنت نایلون (NYLON) چیست؟
نایلون (a.k.a. Polyamide) یک ماده محبوب در صنعت پلاستیک است که با مقاومت بالا و نیمه انعطاف‌پذیر شناخته شده‌است و در برابر ضربه و سایش بسیار خوب عمل می‌کند. به دلیل چسبدگی زیادِ لایه‌ها با یکدیگر در هنگام پرینت، فیلامنت نایلون (NYLON) اغلب در قطعات مکانیکی مانند چرخ دنده‌ها، یاتاقان‌ها، لوازم خانگی مناسب است و به نحوی می‌توان گفت فیلامنت نایلون یک انتخاب ایده آل برای چاپ قطعات بادوام است.
فیلامنت نایلون مانند PLA و ABS به دلیل سرعت انقباضی که دارد احتمال تاب برداشتن (Warping) در آن زیاد است. نکته‌ی قابل توجه‌ای که در مورد فیلامنت نایلون (NYLON) وجود دارد، قدرت بالای آن در جذب رطوبت است، بنابراین خشک نگه داشتن آن قبل از پرینت و حتی بعد از انجام پرینت مسئله‌ی مهمی است زیرا در غیر این صورت بعد از انجام کار قطعا با یک پرینت بی کیفیت و کمی رشته رشته شده روبرو خواهید بود.
ویژگی‌های فیلامنت نایلون (NYLON)
- ماندگاری بسیار بالایی دارد
- غیر محلول است
- برای اهداف غذایی نیاز است به دستورالعمل شرکت تولیدکننده فیلامنت مراجعه شود.
- میانگین دمای استاندارد بین ۲۲۵ الی ۲۶۵ درجه سانتی‌گراد می‌باشد.
- قبل از پرینت سه بعدی باید کاملا خشک باشند.
- سختی آماده‌سازی پرینتر سه بعدی برای فیلامنت نایلون در حد متوسط است.
کاربردهای فیلامنت نایلون (NYLON)
- ساخت قطعات مکانیکی مانند چرخ دنده ها، یاتاقان ها
- ظروف و لوازم خانگی
- ساخت ابزارآلات مختلف
- ساختن اسباب‌بازی
- درصورتی که نازک پرینت شود، میتواند نسبتا انعطاف‌پذیر باشد و برای لولاها و قطعات دیگر مصرفی به کار گرفته شود.
مزایای فیلامنت نایلون (NYLON)
- سخت، بادوام و نسبتا انعطاف‌پذیر است.
- بوی نامطبوع در هنگام چاپ ندارد.
- در برابر سایش مقاوم است. (Abrasion Resistance)
- در برابر ضربه مقاومت بالایی دارد. (Impact Resistance)
- قابل بازیافت است.
- مقاومت کششی نسبتا خوبی دارد.
- قابلیت رنگ کردن با رنگ‌های پایه اسیدی دارد.
- مقاوم در برابر گرما (Heat Resistance)
- مقاوم در برابر خستگی (Fatigue Resistance)
معایب فیلامنت نایلون (NYLON)
- مستعد تاب برداشتن است. (Warping)
- برای جلو گیری از جذب آب و رطوبت باید در مکانی نگهداری شود که هوا در آن نفوذ نکند.
- فیلامنت های خشک فاسد شده می‌توانند باعث نقص در پرینت شوند.
- برای محیط‌های مرطوب مناسب نیست.
- زمانی که حرارت داده میشود تجزیه شده و بخارات سمی مثل استایرن (styrene) ساطع می‌کند.
- ضریب آبرفتگی (shrinkage) جزئی پس از پرینت سه بعدی دارد.
چگونه فیلامنت نایلون (NYLON) را خشک نگه داریم؟
از آنجا که فیلامنت نایلون (NYLON) آب را به خوبی جذب می‌کند یکی از جنبه‌های چالش برانگیز استفاده از فیلامنت نایلون سیستم نگهداری و ذخیره‌سازی ویژه برای آن است. بر خلاف سایر فیلامنت‌ها، شما نمی‌توانید اسپول‌های فیلامنت نایلون را برای مدت طولانی در معرض هوا قرار دهید زیرا ویژگی جذب بالای رطوبت آن تاثیر مستقیم بر روی کیفیت قطعه پرینت شده دارد و به شما قطعات پرینت شده با سطوح خشن، مات و حتی با حفره‌های کوچک و رشته رشته شده می‌دهد، همچنین بر روی کارایی و دوام قطعه پرینت‌شده نیز تاثیرگذار است. بنابراین استفاده از سازوکاری که در هنگام ذخیره سازی و قبل از کار، فیلامنت کاملا خشک شود، بسیار مهم است. شما میتوانید برای این کار حجم مناسبی از سیکیکاژل یا هر ماده نم‌گیر دیگری که می‌شناسید را داخل بسته فیلامنت قرار دهید تا نم موجود را جذب کند و قبل استفاده از آن هم از خشک بودن فیلامنت اطمینان حاصل کنید و پس از اتمام کار نیز بلافاصله اسپول‌های نایلون را از پرینتر جدا کرده و در یک بسته‌بندی بدون هوا با ماده نم‌گیر قرار دهید.
در صورتی که قبل از استفاده از فیلامنت نایلون متوجه خشک نبودن آن شدید میتوانید با خشک‌کن غذاساز فیلامنت را خشک کنید. با چند ساعت قرار دادن در این دستگاه، فیلامنت را به میزان قابل توجهی خشک می‌کند.
سخت‌افزار مورد نیاز برای کار با فیلامنت نایلون (NYLON)
دمای بستر گرم (Bed)
- نیاز به صفحه‌ی گرم با دمای ۷۰ الی ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد.
- بهتر است فضای پرینت بسته باشد.
اکسترودر (Extruder)
- دمای نازل ۲۴۰ الی ۲۶۰درجه سانتی گراد.
- نیاز به hotend تمام فلزی است.
سطح ساخت (Build Surface)
- برای چسباندن به سطح از چسب ماتیکی و PEI می‌توان استفاده کرد
- می‌توان از نوار Kapton استفاده کرد
- می‌توان برای نتیجه بهتر از صفحه Tunfol به عنوان سطح بستر استفاده کرد.
سیستم خنک‌کننده (Cooling)
- خنک کننده لازم ندارد.
برندهای معروف فیلامنت نایلون
- Taulman Nylon
- Matterhackers PRO Nylon
- HobbyKing Nylon
- GizmoDorks Nylon
- eSun
- ULTIMAKER
پرسش‌های متداول در مورد فیلامنتهای نایلون
(NYLON Price) قیمت فیلامنت «نایلون» چقدر است (اسپول یک کیلوگرمی)؟
باید بدانید قیمت فیلامنت «نایلون» به شرکت سازندهی آن و سایز آن نیز مربوط میشود اما معمولا میتوانید با ۳۰ دلار یک رول با کیفیت مناسب بخرید و این قیمت تا ۴۵ دلار نیز میتواند افزایش یابد.
(NYLON Filament Colors) آیا فیلامنت «نایلون» دارای رنگ های متنوع است؟
فیلامنت «نایلون» اساسا به رنگ سفید و شفاف است اما قابلیت رنگ شدن با رنگ‌های مختلف با پایه اسیدی یا رنگ‌های مخصوص پارچه را دارد.
(is NYLON Food-Safe) آیا فیلامنت «نایلون» برای نگهداری مواد غذایی بی‌خطر هستند؟
برای اهداف غذایی نیاز است به دستورالعمل شرکت تولیدکننده فیلامنت مراجعه شود.
آیا فیلامنت «نایلون» قابل بازیافت است؟ (Is NYLON plastic sustainable)
بله، قابل بازیافت است اما زیست تخریبپذیر نیست.
(NYLON Filament Diameter) فیلامنتهای «نایلون» چه قطرهایی میتواند داشته باشد؟
فیلامنت «نایلون» در قطرهای ۱.۷۵ میلیمتر و ۲.۸۵ میلیمتر و ۳ میلیمتر وجود دارد اما اغلب قریب به اتفاق فیلامنتهای موجود در بازار ایران و جهان، قطر ۱.۷۵ میلیمتر دارند.
(Buy NYLON Filament) خرید فیلامنت «نایلون» به چه صورت است؟
برای خرید فیلامنت «نایلون» میتوانید به فروشگاه تخصصی «سه بعدی دات کام» مراجعه کنید. در آنجا امکان مشاهدهی قیمت انواع فیلامنت و خرید آنلاین آنها در هرکجای ایران وجود دارد.