فیلامنت PETG: فیلامنتی مقاوم و انعطاف‌پذیر برای چاپ سه بعدی

 یک فیلامنت بسیار محبوب در دنیای پرینت سه بعدی است که به دلیل استحکام بالا، انعطاف‌پذیری نسبی و مقاومت در برابر دما در مقایسه با PLA پرطرفدار، به‌طور گسترده استفاده می‌شود. PETG استحکام قطعات ABS را ارائه می‌دهد، در حالی که انعطاف‌پذیر است و تجربه چاپی مشابه با PLA آشنا را فراهم می‌کند. این فیلامنت برای چاپ‌های کاربردی که نیاز به مقاومت بیشتری قبل از شکستن نسبت به PLA دارند، ایده‌آل است. در نتیجه، PETG جایگزین ABS به‌عنوان دومین فیلامنت محبوب پرینت سه بعدی در بازار شده است.

اما PETG دقیقاً چیست؟ آیا مواد مشابه دیگری وجود دارد؟ و چگونه می‌توانیم این ماده چسبنده را به خوبی چاپ کنیم؟

نگاهی کلی

• دمای چاپ: ۲۲۰-۲۵۵ درجه سانتی‌گراد
• دمای بستر: ۵۰-۸۰ درجه سانتی‌گراد
• سرعت چاپ: ۲۰-۴۰ میلی‌متر بر ثانیه
• دمای انتقال شیشه‌ای: ۸۰-۸۵ درجه سانتی‌گراد
• محفظه چاپ: مورد نیاز نیست
• سهولت چاپ: بالا
• جذب رطوبت: متوسط
• استحکام: متوسط
• انتشارات چاپ: کم
• ایمن برای مواد غذایی: بله (وابسته به سازنده)
• قابل بازیافت: بله

فیلامنت PETG: هر چیزی که باید بدانید

PETG مخفف پلی‌اتیلن ترفتالات اصلاح‌شده با گلیکول است – مشابه PET که ممکن است از بطری‌های آب پلاستیکی آن را بشناسید – اما یک گلیکول اضافی در ساختار پلیمری آن گنجانده شده است، بنابراین حرف “G” بعد از PET برای “اصلاح‌شده با گلیکول” اضافه شده است. نتیجه یک ماده شفاف‌تر، کمتر حساس به دما و آسان‌تر برای اکسترود کردن نسبت به PET است.

انواع مختلفی از PET در فیلامنت وجود دارد که علاوه بر نسخه گلیکول‌دار آشنا، همگی بسیاری از ویژگی‌ها را به اشتراک می‌گذارند اما با چند تفاوت مهم:

• PET: پلی‌اتیلن ترفتالات (PET) یکی از رایج‌ترین پلاستیک‌های مورد استفاده در جهان است و نسخه اصلاح‌نشده PETG محسوب می‌شود. این ماده در دمای ۲۶۰ درجه سانتی‌گراد ذوب می‌شود و بیشترین پتانسیل را برای بازیافت دارد.  PETدر مقایسه با PETG چسبندگی لایه‌های کم‌تری دارد.
• rPET: دقیقاً مشابه ماده پایه‌ای خود، PET است، اما این فیلامنت یک “r” کوچک در نام خود دارد زیرا از PET بازیافتی ساخته شده است. مواد بازیافتی قبلی ممکن است دوباره قابل بازیافت نباشند، حداقل نه با نتایج یکسان.
• CPE: برخی برندها ترجیح می‌دهند محصولات PET خود را با یک نام متفاوت معرفی کنند. Fillamentum و UltiMaker از “CPE” استفاده می‌کنند زیرا مخفف کوپلی‌استر است.
• PETT: پلی‌اتیلن کو-تری‌متیلن ترفتالات کمی سفت‌تر از PETG است زیرا با گلیکول اصلاح نشده است. این ماده در پرینت سه بعدی بسیار رایج نیست اما توسط Taulman T-Glase محبوب شده است.

ویژگی‌های مواد PETG

اگرچه PLA ممکن است برای مدل‌های تزئینی گزینه بهتری باشد، ولی PETG برای قطعات کاربردی عالی است. PETG یک ماده همه‌کاره است اما به دلیل انعطاف‌پذیری، استحکام، مقاومت در برابر دما و ضربه از سایر فیلامنت‌ها متمایز می‌شود.

استحکام
PETG یک انتخاب عالی برای چاپ اشیایی است که نیاز به مقاومت، صافی و جمع‌شدگی کم دارند. در مقایسه با سایر فیلامنت‌های پایه (مانند PLA و ABS)، PETG اغلب بهترین انتخاب برای چاپ‌هایی است که باید در برابر ضربه و نیروهای برشی مقاومت کنند. در حالی که ABS و PETG هر دو قوی‌تر و بادوام‌تر از PLA هستند، PETG می‌تواند انعطاف‌پذیری داشته باشد که ABS را می‌شکند.

اگرچه PETG قوی‌ترین ماده فیلامنت موجود نیست، اما برای بسیاری از کاربردها مناسب است. این ماده برای اشیایی که ممکن است تحت فشار مداوم یا ناگهانی قرار گیرند، مانند ابزارها، قطعات چاپگر سه بعدی و محفظه‌های محافظ، ایده‌آل است.

دوام

علیرغم استحکام PETG، این ماده در مقایسه با PLA بیشتر مستعد خراش و آسیب سطحی است. و در حالی که PETG در محیط‌های بیرونی بهتر از ABS حساس به UV عمل می‌کند، در درازمدت همچنان مستعد تخریب است. (قطعات ممکن است حدود یک سال در فضای باز دوام بیاورند). PETG تا حدود ۷۰ درجه سانتی‌گراد مقاومت دمایی دارد – بهتر از PLA اما نه به خوبی ABS.

مانند PET، PETG می‌تواند مانع خوبی در برابر رطوبت ایجاد کند و حتی می‌توان از آن برای چاپ قطعاتی که آب را برای مدت طولانی نگه می‌دارند، مانند گلدان‌ها یا گلدان‌های گیاهی استفاده کرد.

ایمنی مواد غذایی

فیلامنت‌های شفاف PETG زیبا هستند. PETG به‌طور کلی ایمن برای مواد غذایی در نظر گرفته می‌شود، اما باید با سازنده مشورت کنید تا مطمئن شوید فرآیند تولید آن‌ها مطابق با استانداردهای ایمنی مواد غذایی است.

علاوه بر این، اگر قصد چاپ وسایل آشپزخانه با PETG را دارید، مطمئن شوید که چاپگر، سیستم اکستروژن و نازل شما (از برنجی اجتناب کنید) به‌طور کامل تمیز شده‌اند.

جذب رطوبت

PETG جاذب رطوبت است، به این معنی که رطوبت هوا را جذب می‌کند، که باعث ایجاد مشکلات مختلفی می‌شود و معمولاً به چاپ ناموفق منجر می‌شود. مطمئن شوید که PETG را در یک محیط خشک نگهداری می‌کنید، چه در یک جعبه خشک‌کن DIY و چه خریداری شده. برای بهترین نتایج، فیلامنت PETG را قبل از چاپ خشک کنید.

بازیافت

اگرچه PETG با PET که معمولاً بازیافت می‌شود مرتبط است، اما تغییرات شیمیایی در PETG فرآیند بازیافت را تغییر می‌دهد. تفاوت‌های ظریف بین این مواد باعث ایجاد یک آلاینده مشکل‌ساز در تأسیسات بازیافت سنتی می‌شود. اگر گزینه‌های بازیافت برای عملیات فعلی شما بیش از حد بزرگ‌اندازه هستند، می‌توانید فیلامنت PETG بازیافتی خریداری کنید تا مصرف مواد اولیه را کاهش دهید.

تنظیمات چاپ برای کار با فیلامنت PETG

این مدل را بدون دلیل توستر شکنجه نمی‌نامند. درست است که PETG با وجود شباهت به PLA از نظر سهولت چاپ، برای بسیاری از سازندگان کمی چالش‌برانگیزتر از سایر مواد است، ولی قطعاً ویژگی‌های خاص خود را دارد، بنابراین باید “نقطه شیرین” تنظیمات چاپ خود را پیدا کنید.

دما

تنظیمات دمایی ایده‌آل برای فیلامنت PETG بسته به فیلامنت خاص و سازنده متفاوت است، اما این ماده به‌طور کلی بسیار بخشنده است. دمای چاپ معمولاً بین ۲۲۰ تا ۲۶۰ درجه سانتی‌گراد متغیر است. اگر دما خیلی پایین باشد، خواهید دید که لایه‌های اولیه کمی چرب به نظر نمی‌رسند. اگر قصد دارید PETG را زیاد چاپ کنید، ارتقاء به هات‌اند تمام فلزی را در نظر بگیرید، زیرا دوره‌های طولانی در این دماها باعث تخریب پوشش PTFE در هات‌اند PTFE می‌شود.

سازندگان اغلب دمای بستر چاپ بین ۵۰ تا ۸۰ درجه سانتی‌گراد را توصیه می‌کنند. یک بستر گرم برای بهبود چسبندگی به بستر ضروری است، به‌ویژه برای جلوگیری از تاب‌خوردگی در قسمت پایین چاپ‌های بزرگ‌مقیاس. همچنین می‌توانید از چسب‌های چسبنده یا نوار آبی استفاده کنید.

سرعت و جمع‌شدگی (Retraction)

متأسفانه، رشته‌هایی که روی چاپ PETG قرار می‌گیرند با وجود مرد عنکبوتی ایجاد نشده‌اند. همیشه باید با سرعت چاپ پایین حدود ۱۵ میلی‌متر بر ثانیه شروع کنید و به تدریج آن را افزایش دهید. چاپ با سرعت پایین به شما کمک می‌کند تا سایر تنظیمات مانند دما را تنظیم کنید، پس از آن می‌توانید سرعت را افزایش دهید. با این حال، تنظیم سرعت حرکت سریع (حرکات بدون اکستروژن) می‌تواند به جلوگیری از رشته‌ای شدن کمک کند.

در مورد رشته‌ای شدن، PETG به‌ویژه مستعد این رفتار و همچنین تجمع در نازل در مقایسه با سایر فیلامنت‌ها است. این موضوع باعث می‌شود که تنظیمات جمع‌شدگی (Retraction) کلیدی برای به حداقل رساندن پردازش پس از چاپ PETG باشد. در اینجا نیز باید آهسته شروع کنید – دقیقاً چقدر آهسته بستگی به نوع اکسترودر دارد – و از چاپ‌های تست جمع‌شدگی برای تنظیم دقیق تنظیمات استفاده کنید.

خنک‌کنندگی

PETG بهترین عملکرد را در سرعت‌های پایین فن، حدود ۲۵٪ دارد، اما برخی ممکن است بدون فن هم چاپ خوبی داشته باشند. برای لایه‌های اولیه، خنک‌کنندگی را خاموش کنید تا چسبندگی به بستر بهبود یابد.

PETG چسبندگی لایه‌های بهتری نسبت به رقبای خود نشان می‌دهد، اما ممکن است به خودش بیش از حد بچسبد که منجر به مشکلات رشته‌ای شدن می‌شود. به دلیل این چسبندگی ذاتی، PETG در پل‌زنی و بخش‌های overhang عملکرد خوبی ندارد، بنابراین افزایش کمی خنک‌کنندگی در این بخش‌ها ممکن است نتایج را بهبود بخشد.

مانند PLA، PETG برای کاهش تاب‌خوردگی عالی است و فقط جمع‌شدگی جزئی در حین خنک‌شدن نشان می‌دهد. اگر تاب‌خوردگی یا مشکلات چسبندگی لایه‌ها را مشاهده کردید، احتمالاً نشانه‌ای از خنک‌کنندگی بیش از حد است.

پردازش پس از چاپ

راز به دست آوردن یک سطح صاف با PETG، استفاده از روش‌های دستی است. فیلامنت‌هایی مانند ABS می‌توانند در استون حل شوند و سطحی فوق‌العاده صاف ایجاد کنند، اما پردازش پس از چاپ PETG به این سادگی نیست. اگر به دنبال ظاهری شبیه به قالب‌گیری تزریقی با PETG هستید، باید از روش‌های دستی مانند سنباده‌زنی و پوشش شفاف برای ایجاد جلوه‌ی براق استفاده کنید.

PETG به‌طور کلی برای رنگ‌آمیزی مناسب نیست، بنابراین اگر قصد دارید از PETG برای چاپ لباس‌های کازمتیک یا بازی‌های رومیزی استفاده کنید، حتماً از یک پرایمر استفاده کنید.

نتیجه‌گیری: چرا PETG یکی از بهترین انتخاب‌ها برای پرینت سه بعدی است؟

فیلامنت PETG به‌عنوان یکی از محبوب‌ترین مواد در دنیای پرینت سه بعدی، ترکیبی ایده‌آل از استحکام، انعطاف‌پذیری و مقاومت در برابر دما ارائه می‌دهد. این فیلامنت نه‌تنها جایگزین مناسبی برای ABS و PLA محسوب می‌شود، بلکه به‌دلیل ویژگی‌های منحصر به‌فرد خود، به‌سرعت به یکی از گزینه‌های اصلی برای چاپ‌های کاربردی تبدیل شده است. از چاپ قطعات مکانیکی گرفته تا محفظه‌های محافظ و حتی وسایل آشپزخانه، PETG عملکردی قابل‌توجه دارد.

یکی از مهم‌ترین مزایای PETG، سهولت نسبی چاپ آن است. با وجود اینکه ممکن است در ابتدا تنظیمات چاپ آن چالش‌برانگیز به نظر برسد، اما با پیدا کردن “نقطه شیرین” تنظیمات دما، سرعت و جمع‌شدگی، می‌توان به نتایجی با کیفیت بالا دست یافت. علاوه بر این، PETG به‌دلیل مقاومت در برابر ضربه و نیروهای برشی، برای کاربردهایی که نیاز به دوام و استحکام دارند، ایده‌آل است.

با این حال، PETG بدون چالش نیست. جذب رطوبت یکی از مهم‌ترین مسائلی است که کاربران باید به آن توجه کنند. نگهداری فیلامنت در محیط خشک و استفاده از روش‌های خشک‌کردن قبل از چاپ، می‌تواند از مشکلات رایج مانند رشته‌ای شدن و چسبندگی نامناسب جلوگیری کند. همچنین، اگرچه PETG به‌طور کلی ایمن برای مواد غذایی در نظر گرفته می‌شود، اما همیشه باید با سازنده مشورت کرد تا مطمئن شد که فرآیند تولید آن مطابق با استانداردهای ایمنی مواد غذایی است.

در نهایت، PETG نه‌تنها یک ماده قوی و بادوام است، بلکه گزینه‌ای سازگار با محیط‌زیست نیز محسوب می‌شود. با وجود چالش‌های بازیافت، استفاده از PETG بازیافتی می‌تواند به کاهش مصرف مواد اولیه و تأثیرات منفی بر محیط‌زیست کمک کند.

به‌طور خلاصه، PETG یک فیلامنت همه‌کاره و قابل‌اعتماد است که می‌تواند نیازهای متنوعی را در دنیای پرینت سه بعدی برآورده کند. چه شما یک مبتدی باشید یا یک حرفه‌ای، PETG می‌تواند به‌عنوان یکی از بهترین گزینه‌ها برای پروژه‌های شما در نظر گرفته شود. با درک صحیح از ویژگی‌ها و تنظیمات چاپ، می‌توانید از این ماده نهایت استفاده را ببرید و به نتایجی با کیفیت بالا دست یابید.