امروزه طیف گسترده مواد پرینت سه بعدی از پلاستیک و فلزات گرفته تا سرامیک و بتن سبب تمایز صنعت پرینتر سه بعدی از دیگر فناوری های تولیدی شده است. تنوع در خانواده پلیمرها بسیار زیاد است و پرینت سه بعدی تعداد زیادی از ترموپلاستیک ها کم و بیش آسان است. در این میان پلی پروپیلن (PP) یک ماده نیمه کریستالی متعلق به خانواده پلی الفین ها است که به عنوان پلی آلکن ها نیز شناخته می شود. این ماده که به طور گسترده ای در صنعت تزریق پلاستیک مورد استفاده قرار می گیرد، خصوصیات جالب توجهی از جمله وزن پایین، مقاومت در برابر مواد شیمیایی، مقاومت خستگی بالا و عایق الکتریکی مناسب را برای صنعتگران فراهم می کند. با این حال این ماده در بازار پرینت سه بعدی بسیار نادر است. پرینت سه بعدی پلی پروپیلن دشوار است و نیاز به کنترل دقیق در هنگام عملیات حرارتی آن و توجه ویژه به چسبندگی بر روی صفحه کار و چسبندگی بین لایه ها دارد.

 

استفاده از پلی پروپیلن در صنعت پرینت سه بعدی

پلی پروپیلن یک ترموپلاستیک نیمه کریستالی است که بر خلاف مواد آمورف که با افزایش دما به تدریج نرم می شوند، دارای ساختار مولکولی منظم با نقاط ذوب بسیار دقیق می باشد. این ساختار بر تبلور و جهت گیری آن تأثیر می گذارد. Didier Fonta مدیر عملیات در شرکت Pollen AM توضیح داد: “پلی پروپیلن دارای نقاط ذوب بسیار دقیقی است و از نظر تغییر شکل بسیار سخت خواهد بود. به همین دلیل برای بازیابی خصوصیات همگن باید نوسانات دما محدود شود”.

بسته به شرایط پلیمریزاسیون، گرید های مختلفی از پلی پروپیلن حاصل می شود. در حال حاضر سه نوع پلی پروپیلن وجود دارد که به آرایش گروه های متیل در پیوند با صفحه زنجیره کربن اصلی بستگی دارد.

استفاده از پلی پروپیلن در صنعت پرینت سه بعدی

خصوصیات فیلامنت پرینت سه بعدی پلی پروپیلن

پلی پروپیلن یکی از ترموپلاستیک های پرکاربرد در صنعت است که انتظار می رود تقاضای جهانی این ماده تا پایان سال جاری به ۴۵ تا ۶۲ میلیون تن برسد. این ماده عمدتاً در صنایع بسته بندی (۳۰٪ از کل بازار) ، در تولید محصولات الکتریکی و تجهیزات (۱۳٪) و در صنعت خودرو (۱۰٪) مورد استفاده قرار می گیرد. از مزایای اصلی این ماده قیمت پایین، وزن کم و اصطکاک کم است که باعث می شود سطح آن نسبتاً لغزنده باشد. این ماده از مقاومت خوبی در برابر مواد شیمیایی برخوردار است و آبگریز می باشد که آن را به گزینه ای ایده آل برای تولید ظروف، محصولات تمیز کننده، صنایع غذایی و … تبدیل کرده است. از  معایب پلی پروپیلن می توان چسبندگی را نام برد. همچنین این ماده بسیار قابل اشتعال است و نسبت به اشعه فرابنفش و اکسیداسیون حساس می باشد و ضریب انبساط حرارتی بالایی دارد که کاربردهای آن را در دماهای بالا محدود می کند.

خصوصیات فیلامنت پرینت سه بعدی پلی پروپیلن
خصوصیات فیلامنت پرینت سه بعدی پلی پروپیلن

 

فرایند پرینت سه بعدی فیلامنت پلی پروپیلن

در حالی که از پلی پروپیلن در صنعت تزریق پلاستیک بسیار استفاده می شود، این ماده به دلیل فرایند پرینت سه بعدی دشوار آن کمتر در صنعت پرینتر سه بعدی مورد استفاده قرار می گیرد. از آنجا که این ماده نیمه کریستالی می باشد کنترل دقیق دما در طول فرایند پرینت سه بعدی ضرورت دارد. برای بهینه سازی فرآیند پرینت سه بعدی پلی پروپیلن، اکسترودرهای جدیدی تولید شده است که به PP اجازه می دهد به درستی پردازش شود و در نتیجه قطعات کاربردی و باکیفیت تولید گردد. اکسترودرهای جدید توسعه یافته دارای ویژگی های جدیدی هستند و قابل سفارشی سازی می باشند. این نازل ها چندین بهینه سازی نرم افزاری، مکانیکی و الکترونیکی را با هم ادغام می کنند.

فرایند پرینت سه بعدی فیلامنت پلی پروپیلن
فرایند پرینت سه بعدی فیلامنت پلی پروپیلن

پلی پروپیلن خواص جمع شدگی از خود نشان می دهد که می تواند منجر به ایجاد پیچ و تاب شود. به همین دلیل ممکن است برای پرینت سه بعدی آن از یک محفظه گرم استفاده شود. این ماده به هر سطحی نمی چسبد بنابراین ضروری است که یک لایه بر روی صفحه پرینت سه بعدی قرار دهید. پلی پروپیلن به صورت کامپوزیت نیز در دسترس می باشد.

​​قیمت هر رول فیلامنت ۵۰۰ گرمی PP بین ۳۰ تا ۵۰ یورو متغیر است. در صورت کنترل صحیح دما و چسبندگی در طول فرایند پرینت سه بعدی پلی پروپیلن، این ماده کاربردهای فراوانی را برای شما فراهم می سازد. برخی از شرکت ها این مواد را با ترموپلاستیک الاستومر (TPE) ترکیب کرده اند. چسبندگی بین این مواد بسیار مناسب است و در نتیجه قطعاتی با خصوصیات و کاربرد های بسیار جالبی حاصل می شود.

منبع: https://www.3dnatives.com/#!

در صورت تمایل میتوانید فایل PDF این مقاله را در قسمت زیر دانلود و با ذکر منبع مورد استفاده قرار دهید.

4.8/5 - (37 امتیاز)