» 3DPE » فیلامنت PVB: تمام آنچه نیاز دارید درباره پرینت سه بعدی «پی وی بی» بدانید
فیلامنت پی وی بی

فیلامنت PVB: تمام آنچه نیاز دارید درباره پرینت سه بعدی «پی وی بی» بدانید

فیلامنت PVB چیست؟

ماده Polyvinyl butyral (پلی وینیل بوتیرال) یا PVB نوعی پلیمر ترموپلاستیک است که معمولا در شیشه های چندلایه (مانند لایۀ میانی بین دو ورقۀ شیشه خودرو)، پنل سلولی انرژی خورشیدی و … استفاده می‌ شود. پلی وینیل بوتیرال (PVB) متریالی است که برای صاف شدن آسان با الکل ایزوپروپیل (IPA) طراحی شده است. همچنین به دلیل خاصیت نیم شفافیت این متریال، از آن برای چاپ گلدان، حباب آباژور و لوستر و سایر اشیاء تزئینی استفاده می شود.

این ماده کاربردی صنعت بصورت رول فیلامنت متریال چاپگر سه بعدی FDM اولین بار توسط Prusa به بازار معرفی شد و اکنون چند شرکت معدود دیگر نیز شروع به تولید آن کرده اند. اگر از طرفداران Prusa Research و پروژه های چاپگرهای سه بعدی آنها باشید، نام فیلامنت PVB Prusament هم به گوش تان خواهد خورد. مطمئناً فیلامنت PVB جزو محبوب ترین متریال های چاپ سه بعدی محسوب نمی شود، اما Prusa بی دلیل دست به تولید آن نزده است؛ PVB، به عنوان یک متریال، دارای مجموعه ویژگی های منحصر به فردی است که آنرا برای استفاده بعنوان فیلامنت چاپ سه بعدی با کیفیت بصری و پرداخت عالی، مناسب می کند.

در این مقاله، ویژگی های فیلامنت PVB را بررسی می کنیم و به مقایسۀ آن با مواد دیگر می پردازیم تا مزایا و معایب این فیلامنت را به شما نشان دهیم. همچنین به نحوۀ چاپ آن و نظرات کاربران خواهیم پرداخت. با ما همراه باشید.

یکی از مهم‌ترین ویژگی های هر فیلامنت چاپ سه بعدی، راحتی و سادگی چاپ کردن آن است. بیایید برای بررسی بیشتر فیلامنت PVB به قابلیت چاپ و برخی دیگر از ویژگی های آن نگاهی بیندازیم.

خرید فیلامنت پی وی بیخرید فیلامنت PVB مارک یوسو

پرینت3بعدی با PVB

دمای فیلامنت پی وی بی

اول از همه، یکی از مهم ترین جنبه های متریال، دمای لازم برای چاپ آن است؛ فیلامنت PVB معمولاً به دمای نازل 215 درجۀ سانتیگراد و دمای بستر 75 درجۀ سانتیگراد نیاز دارد.

طبق تحقیقات پروسا، نقطۀ ذوب PVB با فیلامنت PLA یکسان است و برای چاپ قطعات با جزئیات دقیق باید دما را کمی کاهش داد. دلیل این امر احتمالاً تغییر شکل جزییات ظریف مدل در دماهای بالاتر است.

همانطور که اشاره کردیم، PVB به دمای نسبتاً پایین 75 درجۀ سانتیگراد برای بستر نیاز دارد، که در مقایسۀ با دمای 100 تا 110 درجۀ سانتیگراد ABS پایین تر است. (دمای بستر لازم برای چاپ هر متریال معمولاً نزدیک به دمای انتقال شیشه ای آن است، یعنی دمایی که در آن شروع به ذوب شدن می کند.) بنابراین، PVB برای قطعات مورد استفاده در هوای آزاد مناسب نیست چون مقاومت حرارتی بالایی ندارد. طبق اسناد اطلاعات فنی پروسا، دمای خمش حرارتی PVB تنها 60 درجۀ سانتیگراد است؛ بنابراین وقتی یک قطعه پرینتی PVB بمدت طولانی درون خودروی دربسته یا اتاق گرم قرار گیرد، مطمئنا دفورمه میشود.

ویژگیهای فیلامنت PVB

دوم، چاپ راحت PVB: پس برای چاپ خوب به سخت افزار خاصی مانند محفظه بسته یا اکسترودر دایرکت درایو (مستقیم) نیاز ندارید (چاپ آسانی مثل PLA دارد).

سوم، PVB همانند فیلامنت PETG می تواند یک متریال نم گیر محسوب می شود، چون تمایل زیادی به جذب رطوبت هوا دارد و در عملکرد پلاستیک مشکل ایجاد می کند. برای مقابله با این مشکل، توصیه می کنیم فیلامنت PVB خود را پیش از چاپ خشک کنید و آن را در جعبه نگه دارید.

در نهایت، نمی توان قیمت آن را در نظر نگرفت! PVB قطعاً در دستۀ فیلامنت گرانتر قرار دارد و به ازای هر رول یک کیلوگرمی حدود 50 دلار هزینه خرج روی دست تان میگذارد (شرکت پروسا قیمت یک رول 500 گرمی را میانگین 25 دلار تعیین کرده است که در پنج رنگ عالی عرضه میشود؛ آنها همچنین یک نازل 0.8 میلیمتری ارزان قیمت را ارائه می دهند که خریداران PVB احتمالاً به خرید آن علاقه‌مند باشند). این رنج قیمت تقریباً دو برابر هزینۀ موادی مانند PLA و ABS است، اما بسته به آنچه می خواهید چاپ کنید، خواص متفاوت PVB که در ادامه توضیح میدهیم، می تواند خرید آنرا منطقی کند.

آموزش فیلامنت پی وی بی

ظاهر پرینت سه بعدی با فیلامنت PVB

تا اینجا فهمیدیم که فیلامنت PVB به اندازۀ پلاستیک های دیگری مانند ABS و PETG در پرینت سه بعدی بطور گسترده مورد استفاده قرار نگرفته، اما همچنان مزایایی دارد :نقطه قوت PVB به عناصر بصری آن مربوط می شود و آن را به فیلامنتی عالی برای تولید قطعات تزئینی و نمایشی بدل می کند.

PVB ذاتاً نیمه شفاف است و به همین دلیل برای ساختن اجسامی مانند آباژور، که باید نور را از خود عبور دهند، مناسب است. هرچند PVB به طور طبیعی ماده ای بسیار شفاف محسوب می شود، اما قطعات چاپ سه بعدی آن شفافیت شیشه را ندارد (منظورمان کیفیتی که در تولید لایۀ میانی شیشۀ خودرو از خود نشان می دهد). دلیلش این است که قطعات پرینت سه بعدی با ذات لایه گذاری چندتایی خود دارای ویژگی هایی مانند ساختارهای توپُر و دیوارهای چندلایه باشند، که مانع از شفافیت کامل جسم می شود. علاوه بر این، فیلامنت «پی وی بی» بطور صددرصد از PVB مورد استفاده صنعت ساخته نشده، بنابراین نمی توان همان سطح شفافیت را انتظار داشت. برای شفاف تر کردن قطعات، می توانید تراکم پرشوندگی را کاهش دهید و ارتفاع لایۀ بزرگ تری را تنظیم کنید | راهنمای پرینت سه بعدی با فیلامنت شفاف |.

PVB همچنین در برخی مواد شیمیایی خاص، بویژه الکل ایزوپروپیل حل می شود. این بدان معناست که می توانید قطعات چاپ شده را با استفاده از الکل ایزوپروپیل یا سایر مواد شیمیایی سازگارش پرداخت کنید تا سطح بیرونی صیقلی داشته باشند، درست مانند کاری که استون برای ABS می کند (اما بدون دردسرهای مرسومش). قابلیت حل شدن شیمیایی دو مزیت اصلی برای PVB ایجاد می کند: چسبندگی و همواری.

نخستین مزیت چسباندن چندین قطعۀ PVB است، زیرا وقتی انتهای دو قطعۀ PVB نرم شود، به راحتی می توان آنها را به هم متصل کرد! این قابلیت PVB را به متریالی عالی برای ایجاد ساختارهای چندبخشی تبدیل می کند. گذشته از قابلیت حل شدن، PVB همانند PETG به طور طبیعی ماده ای چسبنده است، بنابراین چسباندن آن به سطوح دیگر باید آسان باشد.

مزیت دوم همواری لایه است. می توانید اشیاء صاف و براقی را بسازید که شبیه به قطعات چاپ سه بعدی نیستند و بیشتر به اقلام خریداری شده از فروشگاه یا قطعات تزریق پلاستیک شباهت دارند. این امر PVB را برای ساخت لوازم تزئینی آماتوری مانند جواهرات، مجسمه، ماکت معماری، گلدان و اجزای لباس مناسب می سازد. همواری لایه ها همچنین می تواند شفافیت چاپ را افزایش دهد.

استفاده از حلال تنها یک راه برای پرداخت نهایی چاپ های PVB است. شما می توانید از کاغذ سنباده هم استفاده کنید. با این حال، طبق گفتۀ پروسا ریسرچ، اگر الکل ایزوپروپیل ندارید، باید از سنبادۀ مرطوب برای صاف کردن قطعات PVB بهره ببرید. منظور از سنبادۀ مرطوب این است که باید یک تکه سنباده را پیش از استفاده در آب فرو کنید، این امر باعث می شود که فرایند سنباده زنی کثیف تر و طولانی تر شود.

PVB (Polyvinyl butyral) تنظیمات چاپ مشابهی با PLA دارد و خواص مکانیکی آن با CPE یا PETG رده‌پایین قابل مقایسه است. به دلیل شفافیت و امکان هموارسازی آن با الکل ایزوپروپیل، برای تولید اشیایی مانند گلدان و تندیس، جواهرات، حباب لوستر و اجسام مشابه ایده‌آل است. مناسب ترین کاربرد برای قطعاتی است که به سطح نیمه شفاف نیاز دارند. توصیه می شود که تنظیمات چاپ، بویژه ارتفاع لایه گذاری، تعداد محیط های پیرامونی (perimeters) و تراکم پرشوندگی را بهینه سازی کنید. از آنجا که چاپ با این متریال ساده است (همانند PLA)، PVB انتخابی عالی هم برای کاربران باتجربه و هم برای کاربران جدیدی محسوب می شود که می خواهند چیز جدیدی را امتحان کنند.

خواص مکانیکی فیلامنت پی وی بی

PVB در مقایسه با سایر فیلامنتهای پرینتر سه بعدی مانند PETG، PLA و ABS در وضعیت مکانیکی متوسطی قرار دارد. PVB ترموپلاستیکی تقریباً قوی است اما نسبت به موادی مانند PVC بسیار ضعیف تر است.

با وجود این، PVB همچنان متریالی عالی برای چاپ سه بعدی محسوب می شود و دارای برخی مزایای مکانیکی متفاوت از فیلامنت های دیگر است. با توجه به تحقیقات پروسا، PVB نسبت به ABS و PETG استحکام کششی بالاتری دارد، یعنی می تواند تنش فیزیکی بیشتری را پیش از گسیخته شدن متحمل شود. PVB همچنین مقاومت در برابر ضربۀ بیشتری نسبت به PLA و ABS دارد و حتی کمی انعطاف پذیر است، هرچند با متریال های واقعاً منعطف مانند TPU یا TPE قابل مقایسه نیست.

هرچند دمای ذوب PVB آنرا به متریالی مناسب برای چاپ تبدیل می کند، اما باعث افت خواص مکانیکی آن نیز می شود. دمای ذوب متوسط تا پایین موجب می شود که PVB چسبندگی لایه به لایۀ ضعیف تری داشته باشد، یعنی ممکن است چاپ ها شکننده تر باشند و به راحتی خرد شوند.

توصیۀ کاربران حرفه ای این است که با قطر نازل بزرگ و حالت گلدانی مارپیچ (spiral vase mode) در نرم افزار Cura فعال و سپس چاپ PVB را انجام دهید.

مزایا و معایب فیلامنت PVB

در ادامه، فهرستی از مزایا و معایب فیلامنت PVB تهیه کردیم تا با ویژگی های این متریال بیشتر آشنا شویم:

مزایا

  • تاب برداشتن کم
  • چاپ آسان
  • عالی برای چاپ اشیاء تزئینی و نمایشی مثل مجسمه، حباب آباژور و …
  • امکان هموارسازی قطعه با الکل ایزوپروپیل
  • نسبتاً قوی
  • سادگی چسبیدن به اشیاء دیگر
  • رنگ آمیزی آسان
  • مناسب برای نازل 0.8 میلیمتری

معایب

  • قیمت گران
  • نم گیر (جاذب رطوبت)
  • شکننده (چسبندگی ضعیف هنگام پرینت لایه ها)
  • دمای انتقال شیشه ای پایین

نتایج و بازخورد کاربران درباره فیلامنت PVB

بطور کلی، به نظر می رسد که PVB متریالی عالی با مزایا، کاربردها و قابلیت های فراوان است. حتی اگر ویژگی های آن روی کاغذ چندان جالب به نظر نرسد، باید بررسی های کاربران را دربارۀ آن بدانید. وقتی به فیلامنت های PVB شرکت های مختلف نگاه می کنیم، به نظر می رسد که اکثر کاربران فیلامنت PVB Prusament و Polymaker PolySmooth را ترجیح می دهند.

آموزش فیلامنت پی وی بی

برای شروع، بر اساس تصاویر کاربران مانند آنچه در بالا مشاهده می کنید، PVB می تواند چاپ هایی عالی را رائه دهد؛ بویژه اگر پرداخت نهایی روی آن صورت بگیرد. حواستان باشد که از الکل ایزوپروپیل (یا هر حلال دیگر) بیش از حد استفاده نکنید، چون یکی از کاربران اعلام کرده است که در صورت استفادۀ بیش از حد چاپ کدر خواهد شد.

سایر کاربران نیز با استفاده از اندازۀ نازل بزرگ تر موفقیت بیشتری کسب کرده اند، که شرکت پروسا به همین قابلیت PVB تاکید بسیار دارد. یکی از کاربران از یک نازل 0.8 میلیمتری برای چاپ یک گلدان استفاده کرده و سپس با الکل ایزوپروپیل آن را صاف نموده و درنهایت چاپی فوق‌العاده براق حاصل شده است. کاربری دیگر نیز گلدان مشابهی را به اشتراک گذاشته که با نازل 0.8 میلیمتری و ارتفاع لایه گذاری 0.4 میلیمتری چاپ شده است.

PVB پس از چاپ می تواند رنگ آمیزی شود. شرکت Polymaker می گوید که می توانید از رنگ های مبتنی بر آب و رنگ های خودرو برای رنگ آمیزی چاپ های PVB استفاده کنید. حتی یکی از کاربران گفته است که استفاده از ماژیک های رنگ آمیزی بادوام روی قطعات چاپی PVB بخوبی جواب می دهد.

یک کاربر دیگر استفاده از دستگاه شستشوی PolySher Polymaker را پیشنهاد داده است که با متریال PVB شرکت PolySmooth یا پروسا سازگار است. این دستگاه پولیش قطعات پرینت سه بعدی که محفظه بسته ای دارد، مه‌ای از ذرات الکل ایزوپروپیل تولید می کند تا به سطح مدل بچسبد و PVB را نرم کند. این دستگاه شامل ویژگی های ایمنی، تایمر و موارد دیگر است. متاسفانه قیمت این دستگاه گران است.

آموزش فیلامنت پی وی بی

کاربر حرفه ای دیگری از تجربه پرداختکاری فیلامنت PVB می گوید:

در صاف کردن مدل سه بعدی با الکل ایزوپروپیل، زمان بسیار مهم است. اگر سطح بیش از حد در معرض آن قرار بگیرد، ممکن است خم شود. این امر به ویژه در سازه های ظریف یا ساختارهایی که به خواص مکانیکی نیاز دارند، که البته بعید است با PVB چاپ شوند، اهمیت اساسی دارد. محتمل ترین مدل ها، اشکال مسطح یا منحنی بزرگ هستند که شفافیت PVB را برجسته می کنند، مثلا گلدان یا مجسمه های معمولی.

روش بهینه برای چاپ سه بعدی گلدان استفاده از حالت «vase mode» است که گاهی اوقات «spiral mode» نامیده می شود. این گزینه در تنظیمات چاپ نرم افزار اسلایسر چاپ وجود دارد و محیط چاپ را محدود می کند. در واقع، این تنظیم باعث می شود که چاپ صاف تر، شفاف تر، بصرفه تر و در عین حال شکننده تر شود (چاپ با perimeterهای بیشتر باعث می شود که لایه ها حتی پس از هموارسازی با الکل هم قابل مشاهده باشند).

پروسا ریسرچ، توصیه می کند که با استفاده از قطر نازل 0.8 میلیمتر، به جای نازل استاندارد 0.4 میلیمتری، بر شکنندگی این حالت غلبه کنید. این کار اجازه می دهد که متریال بسیار بیشتری در یک دیوارۀ واحد دپوزیت شود و در نتیجه مدل را قوی تر می کند.

دیدگاه‌ خود را بنویسید

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