آموزش پرینتر سه بعدی, فیلامنت چیست؟

فیلامنت ULTEM™ و کاربردهای آن

فیلامنت ULTEM™ و کاربردهای آن
فهرست مطالب

فیلامنت ULTEM™ ۹۰۸۵ چه ویژگی‌هایی دارد؟

این فیلامنت که جزو خانواده پلی‌اترایمید (PEI) هست، یه ماده پرفورمنس بالا محسوب می‌شه. تو دهه ۱۹۸۰ بخش پلاستیک جنرال الکتریک اینو توسعه داد و از ۲۰۰۷ به بعد، تولیدش به دست شرکت SABIC افتاد. توی صنعت پرینت سه‌ بعدی خیلی پرطرفداره، چون هم راحت فرم می‌گیره و هم وقتی شکل می‌گیره، ثبات ابعادی بالایی داره.

فیلامنت ULTEM™ و کاربردهای آن

فیلامنت ULTEM™ و کاربردهای آن

ویژگی‌های مکانیکی

فیلامنت ULTEM™ ۹۰۸۵ بیشتر به خاطر استحکام مکانیکی بالا و مقاومت عالی در برابر ضربه شناخته می‌شه. نسبت استحکام به وزنش هم خیلی خوبه. استحکام کششیش ۷۰ مگاپاسکاله و میزان کشیدگی تا شکست حدود ۵.۳٪ه. مقاومت ضربه‌ش هم برای نمونه‌های شیار‌دار حدود ۸۸ ژول بر متر و برای نمونه‌های بدون شیار ۶۵۰ ژول بر متره.

مقاومت در برابر دما

مواد ULTEM™ مقاومت دمایی بالایی دارن و تا دمای ۱۸۰ درجه سانتی‌گراد دووم میارن. این به خاطر استفاده از افزودنی‌های خاصه که باعث می‌شه ماده تو دماهای بالا هم خاصیت مکانیکی خودش رو حفظ کنه. به همین خاطر تو کاربردهایی که مقاومت دمایی مهمه، خیلی خوب جواب می‌ده.

مقاومت در برابر دما

مقاومت شیمیایی بالا

مواد ULTEM™ ۹۰۸۵ در برابر انواع حلال‌ها (طبیعی و مصنوعی)، روغن‌ها و خیلی از مواد شیمیایی مقاومه. با این مواد واکنش شیمیایی نمی‌ده و استحکامش رو تا پایان عمر قطعه یا سازه حفظ می‌کنه.

برای تهیه فیلامنت از این صفحه استفاده کنید: قیمت فیلامنت

ایمنی برای محیط زیست و کاربران

ULTEM™ یه ماده مقاوم در برابر شعله‌ست و این موضوع با آزمایش‌ها و کلاس اشتعال UL94 V0 تأیید شده. موقع سوختن گازهای سمی یا بخارات خطرناک تولید نمی‌کنه. در برابر شرایط آب‌وهوایی مقاومه و با خاک واکنشی نداره، واسه همین قطعاتی که با ULTEM™ ۹۰۸۵ ساخته شدن و با خاک در تماس هستن، به محیط زیست آسیبی نمی‌رسونن. علاوه بر این، ULTEM™ ۱۰۱۰ برای کاربردهای پزشکی تأییدیه داره و می‌تونه برای تماس با مواد غذایی هم مجوز بگیره.

ایمنی برای محیط زیست و کاربران

مقایسه ULTEM™ ۹۰۸۵ و ULTEM™ ۱۰۱۰

مواد ULTEM™ که تو پرینت سه‌ بعدی استفاده می‌شن، دو مدل دارن: ULTEM™ ۹۰۸۵ و ULTEM™ ۱۰۱۰. هر دوتاشون مقاومت دمایی و شیمیایی خیلی بالایی دارن و نسبت استحکام به وزنشون عالیه. همچنین هر دو مدل گواهینامه UL94 V0 و FST دارن.

اگه قطعه‌ای بخواد هم قوی باشه و هم انعطاف‌پذیر، بهترین گزینه ULTEM™ ۹۰۸۵ هست. اما اگه مقاومت شیمیایی اهمیت بیشتری داشته باشه، ULTEM™ ۱۰۱۰ انتخاب بهتریه. این مدل یکی از معدود موادیه که برای تماس با مواد غذایی (NSF 51) و زیست‌سازگاری طبق استاندارد ISO 10993 و USP Class VI تأییدیه داره.

ویژگی های فیلامنت ULTEM (PEI)

فیلامنت ULTEM که با نام PEI (Polyetherimide) نیز شناخته می‌شود، یکی از مواد پیشرفته در صنعت پرینت سه بعدی است. این ماده به دلیل خواص مکانیکی و حرارتی عالی‌اش در صنایع هوافضا، خودروسازی، و پزشکی استفاده می‌شود. در جدول زیر خصوصیات اصلی آن آمده است:

ویژگیمقدار / توضیحات
محدوده دمای چاپ۳۴۰-۳۹۰ درجه سانتی‌گراد
دمای بستر چاپ۱۲۰-۱۶۰ درجه سانتی‌گراد
نیاز به محفظه گرمبله، بالای ۷۰ درجه سانتی‌گراد
استحکام کششی۹۰-۱۰۰ مگاپاسکال
مدول کششیحدود ۳.۳ گیگاپاسکال
دمای نرم شدن حرارتی (HDT)حدود ۲۰۰ درجه سانتی‌گراد
مقاومت شیمیاییبسیار بالا (در برابر هیدروکربن‌ها، اسیدها، و مواد شیمیایی قوی)
چگالی۱.۲۷ گرم بر سانتی‌متر مکعب
مقاومت در برابر شعلهخوداطفایی (مطابق با استاندارد UL94 V-0)
سختی سطحیبالا، مقاومت در برابر خراش و سایش
جمع‌شدگیبالا (نیازمند طراحی دقیق و بستر چسبنده برای جلوگیری از تاب برداشتن)
کاربردهاقطعات صنعتی، هوافضا، ابزار پزشکی، قالب‌سازی، الکترونیک و خودروسازی

نکات مهم هنگام استفاده از ULTEM:

  1. تجهیزات پیشرفته: پرینت با این ماده نیاز به پرینتر سه بعدی صنعتی یا نیمه صنعتی دارد.
  2. تهویه مناسب: به دلیل تولید بخارات هنگام چاپ، تهویه ضروری است.
  3. چسبندگی به بستر: بهتر است از مواد چسبنده تخصصی یا صفحه‌های چاپ مخصوص استفاده شود.

کاربردهای عملی ULTEM™ ۹۰۸۵

ابزارها و دستگاه‌هایی که به استحکام بالا نیاز دارن، بهترین مثال برای استفاده از ULTEM™ ۹۰۸۵ هستن. این ماده تو خیلی از صنایع سنگین مثل هوافضا، حمل‌ونقل ریلی، خودروسازی و حتی صنعت انرژی محبوب شده. البته اینا فقط بخش کوچیکی از کاربردهای این ماده هستن.

پرینت سه‌ بعدی با ULTEM™ باعث شده خیلی از شرکت‌ها قطعاتی که قبلاً از فولاد یا آلیاژهای فلزی مثل آلومینیوم یا منیزیم ساخته می‌شدن، رو با این ماده جایگزین کنن. اینطوری هزینه‌ها، وزن قطعات و زمان تولید کم‌تر می‌شه. مثلاً یکی از مشتریا به جای فرزکاری برای ساخت قطعات آلومینیومی، از پرینت سه‌ بعدی ULTEM™ ۹۰۸۵ استفاده کرده.

هنوز همه کاربردهای مواد ULTEM™ کشف نشده، اما مشخصات فنی و توانایی‌های این ماده نشون می‌ده که ممکنه تو آستانه یه انقلاب واقعی تو صنعت پرینت سه‌ بعدی باشیم.

کاربرد در صنعت هوافضا

صنعت هوافضا یکی از سخت‌گیرترین حوزه‌ها تو انتخاب مواد و تکنولوژی‌های تأییدشده‌ست. هر ماده‌ای باید الزامات خیلی جدی رو قبل از استفاده برآورده کنه.

فیلامنت ULTEM™ ۹۰۸۵ به خاطر ویژگی‌هایی مثل کلاس ضد شعله UL94 V0، مقاومت شیمیایی، و نسبت وزن به استحکام عالی، این معیارها رو برآورده می‌کنه. به همین خاطر خیلی وقتا برای ساخت تجهیزات داخلی هواپیماها و هلیکوپترها استفاده می‌شه. بیشتر برای قطعات سیستم تهویه، یراق صندلی‌ها، یا براکت‌هایی که از انواع مختلف نصب‌ها پشتیبانی می‌کنن، کاربرد داره.

مطلب مرتبط: مزایای استفاده از چاپ سه بعدی در صنعت هوافضا

صنعت هوافضا

کاربرد ULTEM در حمل‌ونقل ریلی

تو چند سال اخیر، مهندسا استفاده از مواد ULTEM™ رو تو حمل‌ونقل ریلی بیشتر کردن. معمولاً این ماده برای ساخت قطعاتی مثل محفظه‌ها و راهنماهای دسته‌سیم‌های الکتریکی، کانال‌های تهویه، بخش‌هایی از صندلی‌ها، و حتی پرده‌های ضدحریق استفاده می‌شه. پرده‌های ضدحریق وظیفه دارن تو مواقع آتش‌سوزی از گسترش خودبه‌خودی آتش داخل قطار جلوگیری کنن.

علاوه بر این، از این ماده برای ساخت ابزارهای تعمیر و نگهداری لوکوموتیوها هم استفاده می‌شه. این ابزارها باعث می‌شن زمان انتظار برای تهیه ابزار (که ممکنه از چند هفته به چند روز برسه) و هزینه‌ها کمتر بشه.

همچنین مطالعه کنید: فیلامنت TPU انعطاف پذیر برای پرینت سه بعدی

حمل‌ونقل ریلی

کاربرد در حمل‌ونقل خودرو

فیلامنت ULTEM™ ۹۰۸۵ به خاطر مقاومتش در برابر انواع حلال‌ها و چربی‌ها و استحکام بالاش تو این حوزه هم محبوب شده. ازش برای ساخت قطعاتی مثل اجزای پمپ روغن، سیستم تهویه، محفظه سنسورها، جعبه‌دنده‌ها و حتی بعضی چرخ‌دنده‌ها استفاده می‌کنن. این ماده زمان تولید قطعات نهایی رو کاهش می‌ده، هزینه‌ها رو کم می‌کنه و وزن قطعات رو پایین میاره.

حمل‌ونقل خودرو

صنایع انرژی، نفت و گاز

تو این صنایع، ULTEM™ ۹۰۸۵ به خاطر مقاومت مکانیکی و شیمیایی عالی و سرعت تولید بالا خیلی کاربرد داره. قطعاتی مثل روتورها، پمپ‌ها، مته‌ها، سنسورها و حتی ابزارهایی که کار رو پشتیبانی می‌کنن با این ماده ساخته می‌شن.

تو پلتفرم‌های نفتی، حتی یه توقف موقت می‌تونه ضررهای زیادی بزنه. به همین خاطر سرعت تولید در کنار مقاومت استثنایی این ماده باعث شده که به طور گسترده تو این صنایع استفاده بشه.

مواد ULTEM™ در برابر شرایط جوی مقاومن و کیفیت بالای قطعات چاپ‌شده با این مواد باعث می‌شه که برای سال‌ها بدون افت عملکرد کار کنن.

همچنین بخوانید: با فیلامنت PETG محکم و مقاوم آشنا شوید 

صنایع انرژی، نفت و گاز

 

منبع تصاویر: 3dgence.com

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *