הדפסת תלת ממד בשיטת FDM (Fused Deposition Modeling) הפכה לפופולרית מאוד בשנים האחרונות, והיא מאפשרת יצירת דגמים תלת ממדיים ממגוון רחב של חומרי גלם. חשוב להבין כי הבחירה בחומר הגלם משפיעה לא רק על תהליך ההדפסה, אלא גם על תכונות הדגם המודפס, כגון עמידות, גמישות, משקל ויכולת עיבוד לאחר ההדפסה. במאמר זה נסקור את חומרי הגלם השכיחים להדפסת FDM, את תכונותיהם, ואת ההשפעה שלהם על הדגם המודפס.
חומר גלם PLA (Polylactic Acid)
חומר הגלם PLA הוא אחד מהחומרים הפופולריים ביותר בהדפסות FDM. הוא עשוי מחומרים טבעיים כמו תירס או קני סוכר.
תכונות הדגם המודפס:
עלויות: דגמים מודפסים ב-PLA הינם בדרך כלל זולים משמעותית לעומת דגמים שהודפסו בחומרים אחרים, זאת בשל עלויות חומר גלם נמוכות ודרישות תפעול פשוטות.
ברק ואסתטיקה: דגמים מודפסים מ-PLA לרוב מציגים גימור חלק וברק יפה, מה שהופך אותם לאידיאליים עבור דגמים דקורטיביים.
קשיחות: דגמים מ-PLA הם יחסית קשיחים, אך הם עשויים להיות שבירים אם יש להם עיצובים דקיקים או זוויות חדות.
עמידות לחום: דגמים מ-PLA עלולים לעוות בטמפרטורות גבוהות (מעל 60 מעלות צלזיוס), ולכן אינם מתאימים לשימושים בתנאים חמים.
ידידותי לסביבה: PLA הוא חומר מתחדש ומתכלה שהשפעתו האקולוגית עדיפה.
2. חומר גלם ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene)
חומר הגלם ABS הוא חומר פלסטי חזק שנמצא בשימוש נרחב בהדפסות תלת ממדיות, במיוחד עבור דגמים פונקציונליים הדורשים עמידות טובה.
תכונות הדגם המודפס:
חוסן מכני: דגמים מודפסים מ-ABS מציעים עמידות טובה בפני השפעות פיזיות, מה שהופך אותם לאידיאליים לחלקים מכניים.
עמידות לחום: דגמים מ-ABS שומרים על יציבותם בטמפרטורות גבוהות יותר בהשוואה ל-PLA, ולכן מתאימים לשימושים בתנאים חמים.
גימור: דגמים מ-ABS עשויים להציג גימור פחות חלק מ-PLA, אך ניתן לשפר את הגימור על ידי עיבוד כימי.
3. חומר גלם PETG (Polyethylene Terephthalate Glycol-modified)
חומר הגלם PETG הוא חומר שמציע שילוב של יתרונות PLA ו-ABS, והוא מתאפיין בעמידות גבוהה וקלות בעבודה.
תכונות הדגם המודפס:
עמידות: דגמים מ-PETG מציעים חוסן מכני טוב ועמידות בפני כימיקלים, מה שהופך אותם לאידיאליים לשימושים תעשייתיים.
גמישות: PETG מציע גמישות מסוימת, כך שהדגמים יכולים להחזיק בעומסים מבלי להישבר.
ברק: דגמים מ-PETG מציגים ברק יפה, מה שמקנה להם מראה אסתטי נהדר.
הדבקות בין שכבות: PETG מתאפיין בהדבקות חזקה בין שכבות, דבר שמסייע בעמידות הדגם אך עלול להקשות על הסרה של תמיכות.
4. חומר גלם TPU (Thermoplastic Polyurethane)
חומר הגלם TPU הוא חומר גמיש ודינמי, שמציע פתרון עבור דגמים שמצריכים גמישות ועמידות.
תכונות הדגם המודפס:
גמישות: דגמים מ-TPU מציעים גמישות גבוהה, מה שמאפשר שימוש באובייקטים כמו מגני טלפון או כיסויים.
עמידות בפני שחיקה: דגמים מ-TPU מציעים עמידות טובה בפני שחיקה וקרני UV, מה שהופך אותם לאידיאליים לשימוש בחוץ.
קושי בעיבוד: דגמים מ-TPU עשויים להיות קשים יותר לעיבוד לאחר ההדפסה, בשל תכונותיהם הגמישות.
5. חומר גלם Nylon
חומר הגלם Nylon הוא חומר חזק ועמיד, אשר מציע יתרונות רבים בתחום הדפסת FDM.
תכונות הדגם המודפס:
חוסן מכני: דגמים מניילון מציעים עמידות גבוהה מאוד בפני השפעות פיזיות, מה שהופך אותם לאידיאליים לחלקים מכניים.
עמידות בשחיקה: ניילון הוא חומר עמיד בפני שחיקה, ולכן דגמים המודפסים ממנו מתאימים לשימושים בתנאים קשים.
ספיגה ללחות: דגמים מניילון עשויים לספוג לחות מהאוויר, מה שעלול להשפיע על תכונותיהם, כמו גמישות וחוסן.
סיכום
החומר בו נעשה שימוש להדפסת דגמים בשיטת FDM משחק תפקיד מרכזי בקביעת תכונותיהם של הדגמים המודפסים. לכל חומר יש יתרונות וחסרונות, והבחירה הנכונה תלויה בצרכים הספציפיים של הפרויקט. הבנת ההבדלים בין חומרי הגלם השונים תסייע למעצבים ומהנדסים ליצור דגמים איכותיים ומוצלחים, שיתאימו לדרישות השימוש הצפויות.
Comments