مقایسه فیلامنت پی اِل اِی معمولی با پی اِل اِی پلاس PLA+ (PLUS)

امروزه متریالهای متنوعی برای چاپگرهای سه بعدی خانگی وجود دارد که محبوب ترین آن فیلامنت PLA است، اما میدانید PLA می تواند حتی عزیزتر هم بشود؟! برای کسب اطلاعات در مورد PLA تقویت شده، چگونگی پرینت و اینکه PLA+ چقدر ارزش استفاده کردن دارد، ادامه مطلب را بخوانید.

متریال فیلامنت، جزء کلیدی در فرآیند پرینتر سه بعدی خانگی محسوب میشود: رشته ای از پلاستیک که از طریق یک نازل گرم شده روی سطح ساخت چاپگر اکسترود می شود. این رشته ذوب می شود و در مختصات خاصی، لایه به لایه، رسوب می کند و در نتیجه یک حجم سه بعدی ایجاد می شود. بیایید ابتدا سه متریال مرسوم پرینت سه بعدی را مقایسه کنیم:

• فیلامنت PETG نوعی پلی اتیلن ترفتالات گلیکول اصلاح شده است که قطعاتی با استحکام بالا را میتوانید با آن پرینت کنید این همان پلاستیکی است که احتمالاً با آن آشنا هستید؛ چون یک مشتق از PET است که  در بسته بندی و بطریهای صنایع غذایی استفاده می شود. در مقایسه با ABS و PLA، فیلامنت PETG کمی انعطاف پذیرتر است و سطح نرم تری دارد و مقاومت بسیار خوبی ارائه میدهد.
• فیلامنت ABS اکریلونیتریل بوتادین استایرن یک ماده تماما نفتی است که به دلیل مقاومت بالا در برابر ضربه شناخته شده است. با وجود اینکه خواص مکانیکی فوق العاده ای دارد، کار با ABS می تواند مشکل باشد، زیرا به دمای چاپ بالاتری نیاز دارد، هنگام چاپ بو می دهد و در هنگام خنک شدن بیشتر منقبض می شود؛ در نتیجه چپ و راست حین پرینت ترک میخورد!
• فیلامنت PLA یا اسید پلی لاکتیک رایج ترین و شاید در دسترس ترین نوع متریال چاپ است. بر خلاف دو مورد دیگر، این پلاستیک مبتنی بر نفت نیست، بلکه از نشاسته ذرت یا نیشکر و همچنین از سایر اجزا تشکیل شده است. اگرچه هنوز پلاستیکی است، اما این ترکیب باعث می شود که آسیب کمتری به محیط زیست وارد کند. PLA دارای مزایای زیادی مانند مقرون به صرفه بودن، قابل چاپ بودن در دماهای پایین تر، و عدم نیاز به محفظه یا تخت گرم می باشد (اگرچه مورد دوم همیشه برای چسبندگی بهتر توصیه می شود).

در سال‌های اخیر، تولیدکنندگان فیلامنت، انواع مختلفی PLA را برای بهبود کاستی‌های آن تولید کرده‌اند مثلا ترکیب شیمیایی PLA را یک قدم جلوتر می‌برند و از طریق گنجاندن افزودنی‌ها، ویژگی‌های بیشتری به آن می‌دهند. رشته به دست آمده با نام +PLA (پی ال ای پلاس PLA PLUS) شناخته می شود.

+PLA: فیلامنت پی ال ای پلاس چیست؟

 +PLA نامی است که اغلب به انواع PLA داده می شود که خواص مواد آنها از طریق استفاده از مواد افزودنی فراتر از ترکیب سنتی آن افزایش یافته است. پس  PLA PLUS همچنان PLA است، زیرا ترکیب یکسانی دارد  و افزودنی ها فقط آن را تقویت می کنند.

هیچ فرمول واحدی برای PLA plus وجود ندارد. تولید کنندگان یا فرمول ها و مخلوط های ابداعی خود را دارند یا آنها را از دیگران تهیه می کنند. در اکثر موارد، تولیدکنندگان در مورد فرمول‌های خود سخت صحبت می‌کنند. با این حال، با کمی کنکاش در اطراف، می توان چند چیز را کشف کرد.

از آنجایی که PLA plus باید شکنندگی کمتری داشته باشد و رطوبت کمتری را نسبت به PLA معمولی جذب کند، این احتمال وجود دارد که حاوی مقداری TPU (فیلامنت منعطف یا فلکسیبل) باشد که به آن کمک می کند خواص بهتری داشته باشد.

ColorFabb یکی از فیلامنت سازان است که ترکیب خود را برای PLA تقویت شده ایجاد کرده است. آنها آنرا PHA  یا پلی هیدروکسی آلکانوات می نامند. بطور کلی PHA شبیه PLA است، اما تمایل به ارائه قدرت بیشتری دارد.

3DFuel و Push Plastic از دیگر سازندگان فیلامنت پی ال ای بهبود یافته هستند. فیلامنتهای این دو شرکت عبارتند از 3D-Fuel’s Pro PLA و Push Plastic High Heat PLA که در وب سایت های هر دو سازنده، به وضوح بیان گشته از فرمولاسیون NatureWorks 3D870 Ingeo PLA ساخته شده است.

فرمولاسیون فوق اساساً یک ترکیب PLA با کیفیت بالا است که توسط کمپانی NatureWorks تولید می‌شود و در طیف وسیعی از صنایع توزیع می‌شود تا به محصولات تبدیل شوند، از جمله صنعت متریال چاپ سه بعدی.

نامهای مشابه  PLA پلاس

بسته به ترکیبات اضافی یا افزودنی های خاص یک برند سازنده، نام محصول تغییر می کند؛ بنابراین بسته به مارک تجاری، می‌توانید آنرا با عناوینی مثل +PLA یا PLA Plus یاPLA Pro یا PHA یا Modified PLA و … خرید کنید. با این حال، ذاتش یکسان است: همان PLA است اما فرمولش بهتر شده.

مزایا و معایب رایج PLA PLUS Filament

از آنجایی که هیچ فرمول استانداردی (مرجع) برای PLA اصلاح شده وجود ندارد، دشوار است که بگوییم کدام ماده به طور کلی قوی تر است. اما در کل تفاوت PLA پلاس این است که تنش کششی بهتری نسبت به PLA معمولی دارند درحالیکه پی ال ای معمولی سخت تر و شکننده تر است و بهتر بهم چفت میشود. +PLA همچنین معمولاً مقاومت بیشتری در برابر ضربه و رطوبت دارد، بنابراین قطعات PLA.P در هنگام افتادن بهتر هستند یا کمتر آب را در خود جذب خواهند کرد (البته فیلامنت PETG مقاومت بهتری نسبت به رطوبت دارد).

نکته: چون +PLA در خود ترکیبات الاستیسیته را دارد تا کشسانی و استحکام بهتری داشته باشد، پس چسبندگی ضعیفتری خواهد داشت و برای پرینت قطعات با چفت دقیق (وکیوم) نامناسب است.

با این حال، کاربران +PLA باید کمی احتیاط کنند. بعنوان مثال، برخی از محصولات +PLA به دلیل چسبندگی ضعیف به صفحه ساخت پرینت بدنام شده اند. پس تنظیم کمیتهای لایه اول پرینت مثل  Raft و چسب ماتیکی و بستر گرم توصیه می شود. برخی از رشته‌های +PLA نیز می‌توانند باعث گرفتگی نازل شوند که با سرعت چاپ مناسب و ضریب ریترکشن کمتر (حداکثر 2 میلی‌متر) برطرف می‌شود. علاوه بر این، افزودنیهای موجود در فیلامنت پی ال ای پلاس باعث می شود که شما به دمای چاپ بالاتری (200 تا 230 درجه سانتی گراد) نیاز داشته باشید؛ بطور کلی نحوه پرینت به ABS منحوس نزدیک تر به نظر میرسد.

فرمول، خواص مکانیکی و تنظیمات چاپ بسته به سازنده می تواند بسیار متفاوت باشد. در نتیجه، هنگامی که برای اولین مرتبه یک فیلامنت جدید +PLA را امتحان می کنید، توصیه میشود چند چاپ آزمایشی را با تنظیمات مختلف اجرا کنید تا ببینید کدام یک بهتر کار می کند.

نحوه پرینت و ویژگیهای فیلامنت پی ال ای پلاس:

تنظیمات چاپ +PLA

اکثر رشته های PLA plus در دمای کمی بالاتر از PLA معمولی چاپ می کنند. بعنوان مثال، PLA معمولی eSun در دمای 190-210 سانتیگراد چاپ میشود، در حالی که PLA plus آنها در دمای 205-225 پرینت مناسب خواهد داشت.

نکته: کمیت دمایی همه سازندگان یکسان نیستند، و به همین دلیل است که یک قانون دمایی واحد برای هر PLA پلاس وجود ندارد. اکثریت چیزی بین 200 تا 230 درجه سانتیگراد است.

کارایی +PLA

بیایید با اصل موضوع روبرو شویم، عملکرد بهتر تنها دلیلی است که باعث می شود هزینه بیشتری برای PLA Plus تقبل کنید. بنابراین، در مقایسه با PLA معمولی نوع پلاس چطور است؟ خب، در بیشتر مواقع PLA plus (البته مارک معتبر) واقعاً تمایل به نشان دادن نتایج بهتری در آزمایش‌های سختی و مقاومت در برابر دماهای بالاتر دارد، اگرچه زیاد نیست.

قابل توجه ترین ارتقای عملکرد، البته، استحکام PLA plus است که به قطعات ارائه می کند:

• قطعات ساخته شده با PLA معمولی تمایلی به خم شدن ندارند و میشکنند، در عوض وقتی تحت فشار هستند بسرعت می‌چسبند (بهتر چفت میشوند).
• قطعات PLA plus مقاومت بهتری در برابر فشار نشان می‌دهند زیرا بهتر خم می‌شوند و فشار را برای مدت طولانی‌تری تحمل می‌کنند ولی چفت شدگی کمتری دارند.

قیمت گذاری +PLA

خواص مواد بهتر با قیمت بالاتری همراه است. بطور طبیعی، قیمتها به سازنده بستگی دارد، اما در بیشتر موارد، انتظار می رود که بین 5 تا 15 دلار بیشتر از چیزی که برای یک رول هم اندازه PLA معمولی پرداخت می کنید، بپردازید. بعنوان مثال، 3D-Fuel’s Standard PLA تقریباً 30 دلار قیمت دارد، در حالی که Pro PLA برتر تقریباً 40 دلار قیمت دارد.

گزینه های رنگبندی +PLA

بار دیگر، پاسخ ها به تولید کنندگان بستگی دارد. برخی طیف محدودی از رنگها را برای PLA plus ارائه می دهند، در حالی که برخی دیگر واقعاً رنگ های زیادی برای انتخاب دارند. بعنوان مثال eSun و 3D-Fuel را در نظر بگیرید. eSun بیش از 20 گزینه رنگ برای PLA plus دارد و 3D-Fuel فقط 7 گزینه دارد.

مقایسه PLA PLUS با PETG:

با توجه به فرمولاسیون برند سازنده PLA plus، در بیشتر موارد، چاپ آسان‌تری از فیلامنت petg دارد ولی از نظر مقاومت در برابر دما و استحکام و رطوبت، PETG در اکثر سناریوها برنده خواهد شد.

PETG به دمای چاپ بالاتری نیاز دارد و از نظر تنظیمات پرینت برای کامل شدن، کمی دشوارتر است. «پت جی»، همیشه به دلیل سفتی عالی که ارائه می دهد شناخته شده است.

 اگر واقعاً دنبال بخش‌های قوی هستید، PETG به احتمال زیاد انتخاب بهتری برای شما خواهد بود. از سوی دیگر، اگر واقعاً به آن قطعات قوی نیاز ندارید اما همچنان می خواهید قطعاتی را که قوی تر از PLA هستند چاپ کنید، به دنبال یک PLA plus با کیفیت بروید.

مقایسه PLA PLUS با ABS:

تمایز بیشتری بین PLA plus و ABS نسبت به PLA plus و PETG وجود دارد. ABS ماده ای واقعا دشوار برای چاپ است، اما مقاومت در برابر حرارت و ضربه بهتری دارد و نسبت به PLA plus کمی انعطاف پذیرتر است.

فراموش نکنیم که ABS هنگام چاپ بخار سمی و بوی بد تولید می کند، اما اگر درجه حرارت و مقاومت در برابر ضربه اولویت اصلی شماست، ABS با وجود چالش برانگیزتر بودن چاپ، انتخاب بهتری است (البته اگر به هیج وجه تمایل جایگزینی ABS با PETG را ندارید).

برای درک بهتر تفاوت‌هایی که می‌تواند بین نسخه‌های مختلف فیلامنت +PLA وجود داشته باشد، اجازه دهید به بررسی چند برند تولیدکننده  PLA PLUS Filament بپردازیم:

• YOUSU Modified PLA filament:

فیلامنتهای یوسو در بازار ایران فروش خوبی دارند. این برند، نوع بهبود یافته PLA را بنام Modified PLA+ در دو نوع قطر رشته 1.75 و 2.85 ملیمتر عرضه کرده است. اگر از محصول pla معمولی این شرکت راضی هستید، بهتر است نوع plus آنرا نیز  امتحان کنید. | دانلود کاتالوگ فیلامنت یوسو پی ال ای پلاس |

میانگین قیمت در هر کیلوگرم: 22 دلار

• eSUN PLA+ filament:

فیلامنت PLA+ eSUN یکی از شناخته شده ترین گزینه های PLA اصلاح شده است. به گفته این شرکت، مزیت اصلی فیلامنت آنها اتصال لایه بهتر است. تنظیمات چاپ توصیه شده سازنده شامل 205-225 درجه سانتیگراد برای نازل و 60-70 درجه سانتیگراد برای بستر چاپ عنوان گردیده است.

کاربران +eSun’s PLA را به دلیل روکش براق آن ستایش می کنند و می گویند که خواص ثابتی در تمام رشته رول دارد که باعث چاپ مناسب و با کیفیت می شود. البته، تعدادی از کاربران مشکلات چسبندگی لایه اول eSun را ذکر کرده اند.

میانگین قیمت در هر کیلوگرم: 23 دلار

• Sunlu PLA+ Filament:

سانلو، یکی دیگر از برندهای معروف فیلامنت است. به گفته این شرکت، فیلامنت PLA Plus آنها قوی تر و رنگ روشن تری نسبت به PLA سنتی دارد. تنظیمات چاپ توصیه شده شامل سرعت چاپ 40-80 میلی متر بر ثانیه و دمای 210-235 درجه سانتیگراد برای نازل و 70-80 درجه سانتیگراد برای بستر ساخت می باشد.

در کامنتهای گوگل review، کاربران می گویند فیلامنت sunlu pla براحتی چاپ می شود و از PLA معمولی قوی تر است. این نکته یک آیتم مهم است زیرا در بررسی برخی از مارک‌های متفرقه با رتبه کمتر، مردم اظهار داشتنده اند که هیچ تفاوتی بین PLA و +PLA پیدا نکرده‌اند. علاوه بر این، برخلاف بسیاری از برندهای دیگر PLA تقویتی، بسیاری از بازبینان گفتند که رشته Sunlu هیچ گرفتگی ندارد.

میانگین قیمت در هر کیلوگرم: 21 دلار

• Duramic 3D PLA PLUS Filamnt:

برند Duramic 3D PLA Plus وعده چاپ پایدار و بدون گرفتگی را می دهد. تنظیمات چاپ توصیه شده شامل دمای چاپ 220 درجه سانتیگراد (± 10 درجه سانتیگراد) و سرعت چاپ بین 40 تا 80 میلی متر بر ثانیه است. Duramic 3D می گوید که تولید آنها بسیار بر کیفیت متمرکز است، به همین دلیل است که آنها می توانند رنگ و قطر ثابت را تضمین کنند.

طبق کامنتهای گوگلی کاربران، این محصول با فن خنک کننده سریع بهتر عمل می کند زیرا گرمای طولانی مدت در لایه های زیرین می تواند منجر به پیچش شود. کاربران همچنین استفاده از اسپری چسبنده یا چسب ماتیکی یا بستر گرم را برای تسهیل چسبندگی لایه اول توصیه می کنند. بررسی های دیگر همچنین اشاره کرده اند که بویی ندارد و برای کار در فضاهای کوچک مناسب است. آنها همچنین اشاره می کنند که فیلامنت در رول مات به نظر می رسد اما هنگام چاپ براق می شود.

میانگین قیمت در هر کیلوگرم: 20 دلار

• Overture PLA Pro Filament:

طبق گفته Overture، رشته PLA Pro آنها استحکام را افزایش داده است: پنج برابر PLA سنتی بر اساس تست ضربه Charpy. همچنین می گویند انقباض کم و چسبندگی لایه بالایی دارد. دمای چاپ توصیه شده 190-200 درجه سانتیگراد برای نازل و 40-60 درجه سانتیگراد برای بستر است. سرعت چاپ 40-70 میلی متر بر ثانیه نیز توصیه شده است.

طبق بررسی‌های کاربران، فیلامنت هیچ مشکلی در بخش overhang پرینت ندارد، نسبت به PLA استاندارد سفت‌تر به نظر می‌رسد و بی‌بو است. کاربران فعال کردن کمیت skirt یا raft را برای اطمینان از چسبندگی پیشنهاد می کنند. در غیر این صورت، فیلامنت به درستی به صفحه ساخت نمی چسبد. کاربران همچنین می گویند که در صورت استفاده از دماهای پایین تر، چاپ ها مات و با دمای بالاتر براق به نظر می رسند.

• Jayo PLA+ filament:

این سازنده ادعا میکند که محصولش کمتر شکننده و چندین برابر قوی تر از PLA است. تنظیمات چاپ توصیه شده 210-230 درجه سانتیگراد برای نازل، 70-80 درجه سانتیگراد برای بستر و 30-90 میلی متر بر ثانیه برای سرعت چاپ است.

طبق کامنتهای کاربران در google review، رشته رول فیلامنت مارک جیو، خطای stringing (کرکی شدن پرینت) ناچیزی دارد و در برابر تنش خمشی بسیار مقاوم است. قطعات براق به نظر می رسند و خطوط لایه به سختی قابل توجه هستند به دلیل چسبندگی لایه خوب فیلامنت. کاربران همچنین قیمت را مقرون به صرفه می دانند، به خصوص با توجه به کیفیت فیلامنت و اینکه حتی از ابتدا مشکلی ایجاد نمی کند. در حالی که برخی دیگر از برندهای +PLA برای یافتن دمای ایده‌آل آزمایش‌های زیادی انجام می‌دهند، کاربران می‌گویند هر دمایی در محدوده توصیه‌شده Jayo بخوبی کار می‌کند.

جمع بندی فیلامنت پی ال ای تقویت شده:

اگر عمدتاً قطعاتی زیبایی‌شناسانه و غیر کاربردی را چاپ سه بعدی می‌کنید، PLA معمولی بخوبی کار می‌کند زیرا ترکیبات سازندگان به هر حال بهتر و بهتر می‌شوند. با این حال، اگر قطعاتی را چاپ می کنید که نیاز به مقاومت در برابر بار یا ضربه های احتمالی را دارند، PLA plus مطمئنا ارزش امتحان کردن را دارد. با الویت بندی کارکرد قطعه، بودجه و علاقه شخصی تان، میتوانید تصمیم بگیرید که آیا این هزینه اضافی دادن، منطقی است یا خیر.