ما هي خيوط الطباعة ثلاثية الأبعاد التي يجب على المبتدئين استخدامها؟ عادةً ما يكون PLA هو أسهل مادة للبدء بها، بينما تعتبر PETG وABS وTPU أكثر ملاءمة للمشاريع التي تتطلب متانة أكبر أو مقاومة للحرارة أو مرونة.
لا يقتصر اختيار خيوط الطباعة ثلاثية الأبعاد على إيجاد أرخص بكرة أو أجمل لون. فكل مادة تتصرف بشكل مختلف عند تسخينها، وتوفر توازناً مختلفاً بين القوة والمرونة وجودة السطح ومقاومة الحرارة وصعوبة الطباعة.
يشرح هذا الدليل المناسب للمبتدئين الاختلافات بين أكثر مواد الطباعة ثلاثية الأبعاد شيوعًا ويساعدك على اختيار الخيوط المناسبة لمشروعك الأول.
ما هو خيط الطباعة ثلاثية الأبعاد؟
الخيط هو المادة المستخدمة في طابعات FFF أو FDM ثلاثية الأبعاد. تقوم الطابعة بتغذية خيط رفيع من البلاستيك الحراري في فوهة ساخنة، ثم تصهره، وتضعه طبقة تلو الأخرى حتى يكتمل النموذج.
تأتي معظم خيوط الطباعة ثلاثية الأبعاد المخصصة للمستهلكين بقطر 1.75 مم أو 2.85 مم ، ويُعدّ قطر 1.75 مم الأكثر شيوعًا في طابعات سطح المكتب الحديثة. يعتمد القطر المناسب كليًا على الطابعة، لذا يُنصح المبتدئون دائمًا بالتحقق من التوافق قبل شراء بكرة الخيط. كما يُشير دليل المواد الخاص بشركة UltiMaker إلى أن نتائج الطباعة تعتمد على نوع المادة، والفوهة، والغطاء، ولوحة البناء، وشكل النموذج، وإعدادات الطباعة.
يجب عدم الخلط بين خيوط الطباعة والراتنج السائل. تستخدم طابعات الراتنج الأشعة فوق البنفسجية لمعالجة المادة السائلة، وتتطلب طرقًا مختلفة في التعامل والتنظيف ومعدات الحماية والتهوية. بالنسبة للمبتدئين المهتمين بالمشاريع المنزلية العملية أو مشاريع متعلقة بالحاسوب، تُعد الطباعة بخيوط الطباعة عمومًا نقطة انطلاق أسهل.
PLA مقابل PETG مقابل ABS مقابل TPU: اختلافات المواد وخصائصها
أسهل طريقة لاختيار خيوط الطباعة ثلاثية الأبعاد هي فهم ما يميز كل مادة.
جيش التحرير الشعبي
يُعدّ خيط PLA الخيار الأمثل للمبتدئين. فهو يطبع بدقة عالية، ويُنتج أسطحًا مفصلة، وأقل عرضةً للتشوه. يُناسب هذا الخيط نماذج العرض، ومنظمات المكاتب، وموجهات الكابلات، وتزيين هياكل الحاسوب، والنماذج الأولية. أما عيبه الرئيسي فهو مقاومته المنخفضة نسبيًا للحرارة، لذا يُنصح بعدم استخدامه بالقرب من مكونات الحاسوب الساخنة أو في بيئات ذات درجات حرارة عالية.
PETG
يُعدّ PETG خيارًا مناسبًا عندما لا يكون PLA متينًا بما فيه الكفاية. فهو يوفر تماسكًا جيدًا بين الطبقات، ومتانة، ومقاومة للماء، ومقاومة أفضل لدرجات الحرارة. يُناسب PETG الأقواس الوظيفية، ومشابك الكابلات القوية، وحوامل الأدوات، والأجزاء التي قد تتعرض لصدمات خفيفة. مع ذلك، قد يكون أكثر عرضة لتكوّن خيوط رفيعة بين المناطق المطبوعة، وقد يتطلب ضبطًا إضافيًا.
أب
يتميز بلاستيك ABS بمقاومة أعلى للحرارة ومتانة أكبر، مما يجعله مناسبًا للأجزاء الوظيفية الأكثر تطلبًا. لكن في المقابل، تكون عملية الطباعة أكثر صعوبة: إذ قد يتشوه ABS أثناء التبريد، وعادةً ما تكون طباعته أفضل داخل آلة مغلقة. كما يتطلب تهوية مناسبة.
مادة TPU
مادة TPU عبارة عن خيوط مرنة تشبه المطاط، تُستخدم عادةً في صناعة الأغطية الواقية، وقواعد منع الانزلاق، وأجزاء امتصاص الاهتزازات، وحلقات تثبيت الكابلات، والمقابض الناعمة. ووفقًا لشركة UltiMaker ، فإن المواد المرنة تستفيد عمومًا من الطباعة البطيئة واستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد ذات محرك مباشر. مادة TPU مفيدة، ولكنها ليست عادةً الخيار الأمثل لتجربة الطباعة الأولى.
كيفية اختيار الخيوط المناسبة لمشروعك
بدلاً من السؤال عن نوع الخيط الأفضل عالميًا، اسأل عما يجب أن يفعله الجزء النهائي.
اختر PLA
عندما يكون المظهر، ودقة الأبعاد، والتكلفة المنخفضة، وسهولة الطباعة هي الأهم، فإنها الخيار الأمثل لتعلم كيفية تسوية سطح الطباعة، وضبط درجات الحرارة، وتقطيع النماذج، وتحديد مشاكل الطباعة.اختر PETG
عندما يحتاج الجزء إلى مزيد من المتانة أو قد يتعرض لحرارة ورطوبة معتدلتين. غالبًا ما يكون هذا النوع من المواد الأكثر عمليةً وملاءمةً لجميع الأغراض بعد أن يعتاد المبتدئون على استخدام مادة PLA.اختر مادة ABS
عندما تكون مقاومة الحرارة والمتانة الوظيفية مهمة، وكان للطابعة غلاف مزود بتهوية مناسبة، ينبغي على المبتدئين التأكد من قدرة طابعتهم على الوصول إلى درجات حرارة الفوهة والسطح المطلوبة قبل شرائها.اختر مادة TPU
عندما يحتاج الجزء إلى الانحناء أو الانضغاط أو امتصاص الاهتزازات أو توفير التماسك، تأكد من أن مسار خيوط الطابعة وجهاز البثق مناسبان للمواد المرنة.
بالنسبة لأجهزة الكمبيوتر الشخصية وإعدادات المكاتب، يمكن أن تشمل المشاريع الشائعة ما يلي:
أمشاط الكابلات ومشابك تنظيم الكابلات
حامل سماعات الرأس ووحدة التحكم
ملحقات لوحة المفاتيح ومنظمات المفاتيح
شارات علب الزينة ونماذج العرض
أقدام مانعة للانزلاق وزوايا واقية ناعمة
قنوات تهوية أو أقواس معدات نموذجية
لا ينبغي اعتبار الأجزاء المطبوعة بدائل تلقائية لمكونات الحاسوب المعتمدة. تجنب استخدام خيوط الطباعة ثلاثية الأبعاد العادية في موصلات الطاقة، والعزل الكهربائي، وحواجز الحريق، والأجهزة الثقيلة، أو الأجزاء الموضوعة مباشرة بجوار مكونات ذات درجات حرارة عالية. يُعد اختيار المادة أمرًا مهمًا، ولكن تصميم النموذج، وسُمك الجدار، ونسبة التعبئة، واتجاه الطبقات، وجودة الطباعة تؤثر أيضًا على متانة الجزء النهائي.
أهم العوامل التي يجب التحقق منها قبل شراء خيوط الطباعة ثلاثية الأبعاد: متطلبات ومواصفات الطابعة
ابدأ بالتأكد من قطر الخيط المطلوب. لا يمكن لطابعة بقطر 1.75 مم استخدام خيط بقطر 2.85 مم دون إجراء تغييرات جوهرية على مكوناتها، حتى لو كان الخيط نفسه متوافقًا.
بعد ذلك، تحقق من درجات حرارة الفوهة ولوحة الطباعة الموصى بها من قبل الشركة المصنعة للخيوط. تختلف هذه الإعدادات باختلاف تركيبات المواد، لذا يجب اعتبار جداول درجات الحرارة العامة مجرد نقاط انطلاق. عادةً ما يكون استخدام ملف تعريف مدمج في الطابعة أو برنامج التقطيع أسهل للطباعة الأولى.
تُعدّ مكونات الطابعة مهمة أيضاً. فخيوط ABS تستفيد عموماً من وجود غلاف واقٍ، بينما قد تتطلب الخيوط المصنوعة من ألياف الكربون الكاشطة، أو الألياف الزجاجية، أو الخيوط المضيئة في الظلام، أو الخيوط المعدنية، فوهةً مُقسّاة. يُفضّل ترك هذه المواد الخاصة حتى يُتقن المستخدم معايرة الطابعة الأساسية.
ينبغي مراعاة التهوية أيضًا. قد تُطلق المواد البلاستيكية الحرارية المُسخّنة جزيئات ومركبات متطايرة أثناء الطباعة. يوصي المعهد الوطني الأمريكي للسلامة والصحة المهنية باستخدام تهوية مناسبة، ومواد ذات انبعاثات منخفضة، وأغطية واقية، واتباع تعليمات السلامة الخاصة بالشركة المصنّعة للحدّ من التعرّض لهذه المواد. غالبًا ما يُنتج PLA انبعاثات أقل من ABS، ولكن لا ينبغي تشغيل أي طابعة مكتبية بشكل مستمر في غرفة نوم أو معيشة سيئة التهوية. يُقدّم المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية إرشادات سلامة إضافية هنا .
أخيرًا، خزّن الخيوط غير المستخدمة في كيس محكم الإغلاق أو صندوق جاف مع مادة مجففة. فالرطوبة قد تُسبب خيوطًا زائدة، وفقاعات، وسطحًا غير مستوٍ، وضعفًا في تماسك الطبقات. يُعدّ كلٌّ من البولي يوريثين الحراري (TPU) والنايلون حساسين بشكل خاص، مع العلم أن البولي لاكتيك أسيد (PLA) والبولي إيثيلين تيريفثالات جليكول (PETG) قد يُعانيان أيضًا من مشاكل في الطباعة بعد امتصاص الرطوبة. توصي شركة بروسا بالتخزين في مكان مغلق والتجفيف المناسب لكل مادة عند الضرورة.
أفكار أخيرة: ما نوع خيوط الطباعة ثلاثية الأبعاد التي ينبغي على المبتدئين البدء بها؟
بالنسبة لمعظم المبتدئين، يُعدّ خيط PLA الخيار الأمثل كأول خيط طباعة نظرًا لسعره المعقول، وتوافقه الواسع، وسهولة إعداده للطابعة. وبمجرد إتقان عملية الطباعة الأساسية، يُصبح خيط PETG خيارًا منطقيًا ثانيًا لإنتاج أجزاء أكثر متانة وكفاءة.
يُعدّ استخدام مادة ABS خيارًا مناسبًا عندما تكون مقاومة الحرارة ضرورية بالفعل، وعندما يكون للطابعة غلاف وتهوية ملائمة. أما مادة TPU، فيُفضّل اختيارها عندما تكون المرونة جزءًا أساسيًا من التصميم، وليس لمجرد مظهرها الجذاب.
بالنسبة لمُجمّعي أجهزة الكمبيوتر، تُتيح الطباعة ثلاثية الأبعاد مجالًا واسعًا للتخصيص، بدءًا من ملحقات تنظيم الكابلات ومنظمات المكاتب وصولًا إلى النماذج الأولية والتعديلات البصرية على هيكل الجهاز. وأفضل طريقة هي البدء بمشاريع بسيطة باستخدام خيوط PLA، وفهم حدود الطابعة، ثم الانتقال إلى مواد أكثر تخصصًا فقط عند الحاجة الفعلية للمشروع.
