یکی از چالش‌های آزاردهنده در دنیای چاپ سه‌بعدی، مسئله ای به نام رشته‌ای شدن چاپ سه بعدی است که تأثیر زیادی بر ظاهر و کیفیت نهایی قطعات می گذارد. وقتی نازل چاپ سه بعدی در حال حرکت است، گاهی فیلامنت به شکل رشته‌های نازک و ناخواسته از آن خارج می‌شود و روی سطح قطعه می‌ماند. این مشکل در پرینت سه بعدی باعث می‌شود قطعاتی که قرار بود با دقت و تمیزی چاپ شوند، ظاهر مناسبی نداشته باشند و نیاز به تمیزکاری اضافی پیدا کنند. این مسئله هم برای مبتدیان و هم برای حرفه‌ای‌ها دغدغه‌ای رایج است.
اما خوشبختانه، راهکارهای مؤثری برای کاهش یا حذف رشته‌ای شدن چاپ سه بعدی وجود دارد که به شما کمک می‌کند تا به چاپ‌هایی صاف و بی‌نقص دست پیدا کنید. در این مقاله، با روش‌های مختلف از جمله تنظیمات دقیق نرم‌افزار چاپ، انتخاب فیلامنت مناسب، و اصول نگهداری دستگاه آشنا می‌شوید. اگر به دنبال ارتقای کیفیت چاپ‌های خود و رفع مشکل رشته‌ای شدن هستید، پیشنهاد می‌کنیم تا پایان همراه ما باشید تا با ترفندها و راهکارهای حرفه‌ای آشنا شوید.
رشته‌ای شدن در چاپ سه‌بعدی چیست؟
رشته‌ای شدن فیلامنت یکی از مشکلات متداول در چاپ سه‌بعدی است که باعث ایجاد رشته‌های نازک و اضافی از فیلامنت بین بخش‌های مختلف قطعه چاپ‌شده می‌شود. این رشته‌ها به هنگام حرکت نازل از یک نقطه به نقطه دیگر روی سطح کار باقی می‌مانند و در قطعاتی که ساختارهای باز یا چند سطحی دارند، نمای ظاهری نامناسبی ایجاد می‌کنند. رشته‌ای شدن عمدتاً به دلیل بیرون آمدن اضافی فیلامنت در حین حرکت نازل رخ می‌دهد و به دلیل تنظیمات نادرست چاپ یا نوع فیلامنت مورد استفاده می‌تواند بیشتر یا کمتر باشد. با انجام تنظیمات دقیق‌تر و شناخت عوامل موثر بر رشته‌ای شدن می‌توان این مشکل را به حداقل رساند و کیفیت قطعه چاپی را بهبود بخشید.
. دلایل رشته‌ای شدن در چاپ سه‌بعدی
رشته‌ای شدن در چاپ سه‌بعدی به عوامل مختلفی وابسته است که تنظیم نادرست هر کدام می‌تواند باعث ایجاد این مشکل شود. دمای نازل یکی از عوامل اصلی است؛ دمای بیش از حد نازل باعث می‌شود فیلامنت بیشتر از نیاز ذوب شده و چکه کند. سرعت چاپ و سرعت کشش هم در رشته‌ای شدن نقش دارند؛ اگر سرعت کشش پایین باشد، فیلامنت به اندازه کافی به عقب کشیده نمی‌شود و در نتیجه هنگام حرکت نازل فیلامنت اضافی خارج می‌شود. تنظیمات نرم‌افزاری چاپگر و حتی انتخاب نوع فیلامنت نیز بر رشته‌ای شدن تأثیر می‌گذارد. فیلامنت‌هایی که دمای ذوب پایین‌تر یا چسبندگی بیشتری دارند مثل PETG بیشتر مستعد رشته‌ای شدن هستند. به طور کلی، با تنظیم دقیق دما، سرعت چاپ، و بهینه‌سازی کشش در تنظیمات چاپ سه‌بعدی می‌توان از این مشکل جلوگیری کرد.
. تأثیر دمای نازل بر رشته‌ای شدن
پیدا کردن دمای بهینه برای هر نوع فیلامنت نیاز به آزمون و خطا دارد، اما در نهایت می‌تواند به بهبود کیفیت چاپ و کاهش رشته‌ای شدن فیلامنت کمک کند. دمای نازل یکی از عوامل مهم در ایجاد رشته‌ای شدن است. اگر دمای نازل خیلی بالا باشد، فیلامنت بیش از حد نیاز ذوب می‌شود و به راحتی از نازل خارج می‌شود، حتی زمانی که نازل در حال حرکت بین بخش‌های مختلف قطعه است. این اتفاق باعث می‌شود رشته‌های ناخواسته‌ای روی سطح قطعه باقی بمانند. برای جلوگیری از این موضوع، باید دمای نازل را متناسب با نوع فیلامنت انتخاب کرد. به عنوان مثال، فیلامنت PLA دمای ذوب پایین‌تری نسبت به ABS دارد، بنابراین دمای نازل باید برای PLA کمتر تنظیم شود تا از رشته‌ای شدن فیلامنت جلوگیری شود.
. تنظیمات سرعت چاپ و اثر آن بر رشته‌ای شدن
سرعت چاپ و سرعت کشش فیلامنت تأثیر زیادی بر کاهش رشته‌ای شدن فیلامنت دارند. زمانی که نازل در حین چاپ از یک نقطه به نقطه دیگر حرکت می‌کند، باید به اندازه کافی سریع فیلامنت را به عقب بکشد تا از خارج شدن فیلامنت اضافی جلوگیری کند. سرعت چاپ و سرعت کشش فیلامنت تأثیر زیادی بر رشته‌ای شدن فیلامنت دارند بنابراین، اگر سرعت کشش خیلی کم باشد، نازل به درستی فیلامنت را عقب نمی‌کشد و در نتیجه رشته‌های ناخواسته روی سطح کار باقی می‌مانند. از طرفی، سرعت بسیار بالا نیز می‌تواند منجر به مشکلات دیگری مانند ترکیدن یا شکستگی فیلامنت شود. به همین دلیل، تنظیم دقیق سرعت چاپ و کشش با توجه به نوع فیلامنت و مشخصات چاپگر می‌تواند به کاهش رشته‌ای شدن فیلامنت و بهبود کیفیت چاپ کمک کند.
. نوع فیلامنت و نقش آن در رشته‌ای شدن
نوع فیلامنت استفاده‌شده نقش مهمی در ایجاد یا جلوگیری از رشته‌ای شدن چاپ سه‌بعدی دارد. فیلامنت‌های مختلف، از جمله فیلامنت سیلیکونی، دارای خواص فیزیکی و شیمیایی متفاوتی هستند که بر رفتار آنها هنگام ذوب و خروج از نازل تأثیر می‌گذارد. به عنوان مثال، فیلامنت پی‌ال‌ای معمولاً کمتر از فیلامنت سیلیکونی، PETG یا TPU دچار رشته‌ای شدن می‌شود، زیرا دمای ذوب کمتری دارد و کمتر چسبناک است. از سوی دیگر، فیلامنت سیلیکونی و PETG به دلیل دمای ذوب پایین‌تر و چسبندگی بیشتر، تمایل بیشتری به ایجاد رشته‌های نازک و ناخواسته دارند. انتخاب فیلامنت مناسب برای نوع کار و تنظیمات درست دما و کشش بر اساس ویژگی‌های هر فیلامنت، می‌تواند به طور چشمگیری مشکل رشته‌ای شدن فیلامنت را کاهش دهد و کیفیت چاپ نهایی را بهبود بخشد.
روش‌های جلوگیری از رشته‌ای شدن در چاپ سه‌بعدی
برای جلوگیری از چاپ سه‌بعدی بدون رشته‌ای شدن می‌توان از روش‌های مختلفی استفاده کرد. این روش‌ها عمدتاً شامل تنظیمات دقیق اکستروژن، سرعت بازگشت فیلامنت، و تنظیم دمای چاپ است. هر یک از این موارد به منظور به حداقل رساندن خروج اضافی فیلامنت از نازل طراحی شده‌اند و با بهبود تنظیمات چاپ سه بعدی می‌توان کیفیت پرینت سه‌بعدی را افزایش داد و از ایجاد رشته‌های ناخواسته جلوگیری کرد. در ادامه به تفصیل به هر یک از این روش‌ها پرداخته شده است.
1. بهینه‌سازی تنظیمات اکستروژن
اکستروژن یا خروج فیلامنت از نازل چاپ سه بعدی یکی از کلیدی‌ترین بخش‌های چاپ سه‌بعدی است که اگر به درستی تنظیم نشود، می‌تواند منجر به رشته‌ای شدن فیلامنت شود. یکی از راهکارها برای جلوگیری از این مشکل، تنظیم مقدار کشش است. با فعال‌سازی تنظیمات کشش، دستگاه به صورت خودکار فیلامنت را به عقب می‌کشد و از خروج فیلامنت اضافی هنگام حرکت نازل جلوگیری می‌کند. تنظیم فاصله و سرعت کشش نیز اهمیت بالایی دارد؛ برای مثال، در فیلامنت‌های مختلف مانند PLA و PETG، مقادیر متفاوتی از کشش نیاز است. با آزمون و خطا و بهینه‌سازی تنظیمات اکستروژن می‌توان به کاهش رشته‌ای شدن کمک کرد.
2. تنظیم دقیق سرعت بازگشت فیلامنت
یکی دیگر از راهکارهای مهم برای جلوگیری از رشته‌ای شدن فیلامنت، تنظیم دقیق سرعت بازگشت فیلامنت است. سرعت بازگشت به میزان و سرعتی که فیلامنت به عقب کشیده می‌شود، اشاره دارد. اگر این سرعت کم باشد، ممکن است فیلامنت به اندازه کافی سریع به عقب کشیده نشود و رشته‌های نازک ایجاد شوند. از طرفی، اگر سرعت بازگشت بیش از حد زیاد باشد، می‌تواند باعث شکستن یا ترکیدن فیلامنت شود. تنظیمات چاپ سه بعدی برای هر نوع فیلامنت اهمیت دارد که به نحوه دقیق باید تنظیم شود تا در نهایت منجر به کاهش رشته‌ای شدن فیلامنت گردد.
3. تغییرات دمای چاپ برای کاهش رشته‌ای شدن
دمای چاپ نیز یکی از عوامل مهم در کنترل رشته‌ای شدن است. دمای نازل اگر بیش از حد بالا باشد، فیلامنت بیش از حد ذوب می‌شود و تمایل به خروج اضافی پیدا می‌کند. در چنین شرایطی، حتی با تنظیم کشش هم ممکن است مشکل رشته‌ای شدن ادامه داشته باشد. از طرف دیگر، دمای بسیار پایین نیز می‌تواند باعث کاهش کیفیت چاپ شود. برای هر نوع فیلامنت باید دمای مناسب را پیدا کرد؛ برای مثال، PLA معمولاً در دمای پایین‌تر از PETG چاپ می‌شود. تنظیم دمای بهینه به طوری که فیلامنت به طور دقیق ذوب شود، می‌تواند به کاهش رشته‌ای شدن و بهبود کیفیت قطعه چاپ‌شده کمک کند.
فیلامنت مناسب برای کاهش رشته‌ای شدن
انتخاب فیلامنت مناسب یکی از راهکارهای مهم برای کاهش رشته‌ای شدن در چاپ سه‌بعدی است. فیلامنت‌های مختلف با توجه به ترکیب شیمیایی و ویژگی‌های فیزیکی‌شان رفتار متفاوتی هنگام ذوب و خروج از نازل دارند. برخی فیلامنت‌ها به دلیل نقطه ذوب پایین‌تر یا چسبندگی کمتر، رشته‌های کمتری ایجاد می‌کنند و برخی دیگر مستعد ایجاد رشته‌های ناخواسته هستند. به عنوان مثال، فیلامنت سیلیکونی به دلیل ویژگی‌های خاص خود می‌تواند در کاهش رشته‌ای شدن مؤثر باشد. درک ویژگی‌های هر نوع فیلامنت و انتخاب نوع مناسب برای پروژه، می‌تواند به طور قابل توجهی مشکل رشته‌ای شدن را کاهش دهد و به کیفیت بهتر قطعات چاپی منجر شود.
. فیلامنت‌های کم‌رشته برای چاپ سه‌بعدی
برخی از فیلامنت‌ها به طور طبیعی رشته‌ای شدن کمتری دارند و برای افرادی که به دنبال چاپ با کیفیت بالاتر و کاهش رشته‌ای شدن هستند، گزینه‌های مناسبی محسوب می‌شوند. به عنوان مثال، فیلامنت PLA یکی از فیلامنت‌هایی است که به دلیل دمای ذوب پایین و چسبندگی کنترل‌شده، نسبت به فیلامنت‌های دیگر کمتر مستعد رشته‌ای شدن است. فیلامنت TPU نیز، با وجود انعطاف‌پذیری بالا، می‌تواند رشته‌ای شدن کمتری داشته باشد. انتخاب فیلامنت‌های کم‌رشته باعث می‌شود تا مشکلات کمتری در فرآیند چاپ ایجاد شود و زمان کمتری برای پاکسازی و بهینه‌سازی قطعه چاپ‌شده صرف شود.
. بررسی فیلامنت PLA و رشته‌ای شدن آن
فیلامنت PLA یکی از پرکاربردترین مواد در چاپ سه‌بعدی است و به طور معمول نسبت به سایر فیلامنت‌ها کمتر دچار رشته‌ای شدن می‌شود. این ماده در دمایی نسبتاً پایین (بین 180 تا 220 درجه سانتی‌گراد) چاپ می‌شود و به دلیل چسبندگی مناسب، فیلامنت کمتری به صورت ناخواسته از نازل خارج می‌شود. PLA به دلیل داشتن رشته‌های کمتر و قابلیت چاپ آسان، برای مبتدیان و افرادی که به دنبال چاپ‌های با کیفیت بدون نیاز به تنظیمات پیچیده هستند، مناسب است. با این حال، تنظیم دقیق دما و کشش برای PLA همچنان اهمیت دارد تا کیفیت چاپ نهایی بهبود یابد و رشته‌ای شدن به حداقل برسد.
. تأثیر نوع فیلامنت PETG و نایلون بر رشته‌ای شدن
فیلامنت پلی اتیلن ترفتالات گلیکول (PETG) و نایلون هر دو تأثیرات متفاوتی بر رشته‌ای شدن دارند. PETG به خاطر ویژگی‌های خاص خود، مانند چسبندگی خوب و مقاومت در برابر رطوبت، معمولاً در برابر رشته‌ای شدن مقاومت بیشتری دارد. این فیلامنت به خوبی ذوب می‌شود و در حین چاپ، خروجی یکنواخت‌تری را فراهم می‌آورد که به کاهش رشته‌های ناخواسته کمک می‌کند. از طرف دیگر، نایلون به دلیل انعطاف‌پذیری بالا و توانایی جذب رطوبت، ممکن است بیشتر مستعد رشته‌ای شدن باشد. رطوبت موجود در نایلون می‌تواند منجر به ایجاد بخار در حین چاپ شود، که این بخار ممکن است به تشکیل رشته‌های ناخواسته منجر گردد.
سخن پایانی
در نتیجه، رشته‌ای شدن در چاپ سه‌بعدی یک مشکل رایج است که می‌تواند به ظاهر نهایی قطعه آسیب برساند، اما با تنظیم درست دما، سرعت و بازپس‌گیری، می‌توان آن را به حداقل رساند. این تنظیمات باعث می‌شوند چاپی تمیزتر و با کیفیت بالاتر حاصل شود، و نیاز به پرداخت نهایی و تمیزکاری پس از چاپ را کاهش می‌دهد.
