مواد خانواده CPE (Co-polyester) مواد کُوپُلی استری بسیار قوی و چندکاره ای هستند که جدیدا در قالب متریال چاپگر FDM عرضه شده و محبوبیت بالایی پیدا کرده اند. CPE بعنوان متریال پرینت، بسیار بادوام است و توانایی ارائۀ قطعاتی مستحکم با جزئیات پیچیده را دارد. بعلاوه، چسبندگی لایۀ این متریال عالی است و کمترین مقدار تاب برداشتن و انقباض را از خود نشان می دهد.
تنظیمات متداول چاپ برای فیلامنت «سی پی ای»:
- دمای نازل: 245 تا 260 درجه سانتیگراد
- دمای بستر گرم شونده: 70 تا 90 درجۀ سانتیگراد
- سرعت چاپ: 40 تا 100 میلیمتر در ثانیه
- چسب بستر: Blue Tape، چسب ماتیکی و …
توجه داشته باشید که این تنظیمات در برندهای مختلف فیلامنت می تواند متفاوت باشد و هر سازنده ای یک سری تنظیمات پایه دارد که آنها را برای شروع کار به شما توصیه می کند (که پس از شروع کار با دستکاری آنها می توانید به تنظیمات بهینه برسید).
شایان ذکر است که فیلامنت PETG نیز در دستۀ co-polyester ها قرار می گیرد. تفاوت در این است که به PETG گلیکول اضافه شده تا از شکنندگی ناشی از تبلور در هنگام گرم کردن فیلامنت استاندارد PET جلوگیری شود. ما در این مطلب، بطور ویژه روی فیلامنتهای CPE تمرکز می کنیم.
مقایسه فیلامنت CPE با فیلامنتهای PLA و ABS
برای این که ایده بهتری در مورد نحوۀ عملکرد CPE بعنوان متریال FDM داشته باشید، در اینجا به مقایسۀ آن با متریالهای محبوب PLA و ABS می پردازیم.
CPE در برابر PLA
- CPE استحکام خمشی (flexural strength) بالاتری نسبت به PLA دارد.
- CPE نسبت به PLA ضدآب تر و از نظر شیمیایی مقاوم تر است.
- CPE کمتر مستعد خراش یا آسیب سطحی است.
- چاپ CPE دشوارتر است.
- فیلامنت CPE معمولاً گزینه های رنگی کمتری دارد.
- برخلاف PLA، نمی توان CPE را با کلروفرم صاف و هموار کرد.
- قیمت گرانتر
CPE در برابر ABS
- CPE انعطاف پذیری بیشتری دارد.
- CPE ضدآب تر و از نظر شیمیایی مقاوم تر است.
- CPE از نظر انتشار ریز ذرات در حین چاپ ایمن تر است.
- CPE را نمی توان با استفاده از بخارهای شیمیایی صاف و هموار کرد (به دلیل مقاومتی که دارد).
- قیمت گرانتر
اکنون به بررسی چند تولید کننده فیلامنت CPE در بازار می پردازیم:
Ultimaker CPE & CPE Plus
میانگین قیمت 60 تا 90 دلار
ultimaker.com/materials/cpe-plus
فیلامنت های CPE شرکت اولتیمکر بطور ویژه برای استفاده در دستگاه های خود شرکت تولید شده اند و دارای برخی ویژگی های عالی مشابه با کوپلی استرها هستند، برای مثال:
- مقاومت شیمیایی عالی
- مقاومت دمایی خوب (تا 100 درجه سانتیگراد)
- استحکام در برابر ضربۀ بالا (نتیجۀ آزمون ایزود: 95 j/m)
- چقرمگی (مقاومت به شکست) بالا و پایداری ابعادی (کاهش احتمال تاب برداشتن لایۀ اولیه)
- مقاومت خمشی خوب (مقدار مقاومت: 2100 مگاپاسکال)
- مقاومت کششی خوب (تنش کششی در هنگام شکست: 38 مگاپاسکال)
- سختی بالا (Rockwell 108)
کاربردها شامل ساخت نمونه های اولیۀ بصری و کاربردی (به خاطر ثبات ابعادی و جزئیات زیاد)، تولید کم حجم، ابزارسازی و غیره می شود.
+CPE بر پایۀ همان فیلامنت cpe توسعه یافته ولی دارای مقاومت در برابر دمای 100 درجه سانتیگراد و استحکام در برابر ضربۀ بالاتر (آزمون ایزود: 860 J/m) است. همچنین، این فیلامنت مقاومت خمشی (64 مگاپاسکال) و سختی (Rockwell 111) بالاتری دارد اما قیمت آن نیز بیشتر است.
Fillamentum CPE HG100
میانگین قیمت 36 یورو
fillamentum.com/collections/cpe-filament
فیلامنت CPE شرکت Fillamentum کیفیت چاپ بالا و ویژگیهای عملکردی خوب را تضمین می کند. این فیلامنت در واقع نوعی PETG اصلاح شده است. ویژگی های اصلی آن عبارتند از:
- عمر طولانی متریال
- مقاومت در برابر ضربۀ عالی
- چسبندگی لایه به لایه خوب، بدون بو و تاب برداشتن اندک
- مقاومت کششی (47 مگاپاسکال) و مقاومت خمشی خوب (71 مگاپاسکال)
- مقاومت حرارتی بالا (تا 80 درجه سانتیگراد)
- ویژگی های بصری عالی، بسیار براق و شفاف
- امکان آستر زدن و رنگ آمیزی رنگ های خنثی
شرکت Fillamentum استفاده از Magigoo (نوعی چسب ماتیکی اختصاصی بستر پرینتر3بعدی) را برای چسبندگی بستر توصیه می کند و دمای بهینه را بین 70 تا 85 درجه سانتیگراد اعلام کرده است. برای دستیابی به بهترین نتایج چاپ باید دمای نازل را بین 225 تا 275 درجۀ سانتیگراد تنظیم کنید. درضمن آنها فیلامنت را با حداقل 12 ماه گارانتی می فروشند و توصیه می کنند که در زمان عدم استفاده از آن، رول را در کیسۀ محافظ قرار دهید.
ColorFabb XT – ColorFabb nGen
colorfabb.com/filaments/materials/co-polyester-filaments
میانگین قیمت 30 تا 50 یورو بر اساس رنگبندی
میانگین قیمت 25 تا 36 یورو بر اساس رنگبندی
ColorFabb، با همکاری شرکت Eastman Chemical، طیف وسیعی از مواد کوپلی‌استر را برای استفاده در چاپ سه بعدی توسعه داده است. تمام فیلامنتهای موجود کم بو و فاقد استایرن هستند و فیلامنت ColorFabb XT با Amphora AM1800 ساخته شده است تا ویژگی های مهم زیر را دارا باشد:
- استحکام و چقرمگی بسیار بالا
- دمای انتقال شیشه ای بالا
ColorFabb XT در 13 رنگ مختلف از جمله شفاف عرضه میشود و همچنین با فیبرهای کربنی تقویت شده تا قطعاتی با سختی بسیار بالا و سطح نهایی دلپذیری به رنگ مشکی مات ایجاد کند. این فیبرها 20 درصد از حجم فیلامنت را تشکیل می دهند.
بهتر است XT را با دمای بستر 70 درجۀ سانتیگراد چاپ کنید؛ درضمن شاید بتوانید با استفاده از یک بستر سرد معمولی و چسب (blue tape) کار را انجام دهید. مطمئن شوید که صفحه ساخت بخوبی تراز شده و فاصلۀ نوک نازل تا بستر برای چاپ نخستین لایه مناسب است. همچنین، بهتر است از گزینه های brim و raft بهره ببرید و فن خنک کننده را در یک تا دو سانتیمتر اول غیرفعال نمایید تا امکان تاب برداشتن را به حداقل برسانید.
ColorFabb nGen از Ampgora AN3300 بهره می برد، ماده ای کم بو و بدون استایرن که از ثباتِ ذوب خوبی در نازل برخوردار است، حتی در دماهای پایین تر.
- قابل استفاده در طیف وسیعی از دماهای مختلف
- توانایی چاپ پیشرفتۀ بخش های آویزان و سطح نهایی عالی
- چاپ های بادوام که از ترکیب چشمگیر دمای پردازش پایین و مقاومت در برابر حرارت بالا (تا 85 درجۀ سانتیگراد) بهره می برند
نمونه های دیگر در ردۀ nGen عبارتند از:
- nGen Lux: یک رنگدانۀ خاص در این متریال بازتاب ها را پخش می کند و نور را در همۀ جهات می پراکند. این امر باعث می شود که مشاهدۀ خطوط لایه با چشم غیرمسلح تقریباً غیرممکن باشد و در نتیجه نیازی به دردسرهای پرداخت نهایی نخواهد بود.
- nGen Flex: متریالی نیمه انعطاف پذیر که می تواند با سرعتی همانند PLA چاپ شود، این متریال از سختی و مقاومت در برابر دمای بالایی برخوردار است (تا 130 درجۀ سانتیگراد).
Taulman3D T-Glase Filament
https://taulman3d.com/t-glase-spec.html
قیمت نامشخص (عرضه محدود یا توقف فروش)
فیلامنتهای ردۀ T-Glase شرکت Taulman3D از PETT (Polyethylene co-Trimethylene Terephthalate) مشتق شده اند، که کمی سفت تر از PETG است. نام T-Glase (کوتاه شدۀ «Tough Glass» به معنای «شیشۀ سخت») نشانگر یک ویژگی اصلی است: این فیلامت می تواند چاپ هایی بی رنگ با بازتاب خوب ارائه دهد.
- دمای بهینه برای چاپ 235 تا 240 درجۀ سانتیگراد است (توجه داشته باشید که بازۀ دمای قابل چاپ برای این متریال بین 230 تا 248 درجه سانتیگراد است)
- چسبندگی لایۀ اولیه هم روی سطوح گرم شوندۀ اکریلیک و هم روی سطوح شیشه ای عالی است
- مقدار انتقال شیشه‌ای آن پایین است (78 درجۀ سانتیگراد)، یعنی نباید در معرض دمای بالا قرار بگیرد
- تا حد زیادی شفاف
- مورد تایید سازمان غذا و دارو – 100 درصد قابل بازیافت (اما برخلاف PLA تجزیه پذیر نیست)
- می توان T-Glase را پرداخت کرد تا بیشتر شبیه به شیشه شود.
کلام آخر
فیلامنتهای CPE در طیف گسترده ای از کاربردها، از مدل های زینتی گرفته تا اتصالات انعطاف پذیر و قطعات کاربردی، محبوبیت پیدا کرده اند. این امر به دلیل دوام و استحکام بالا همراه با ویژگی های ظاهری عالی روی داده است. آیا حاضر هستید بخاطر خواص آن قیمت بالاتری بابت آن پرداخت کنید؟!
