یکی از مزایای بزرگ صفحه گرم در پرینتر سه بعدی این است که باعث می‌شود مواد بهتر به سطح صفحه بچسبند و از جابجایی و تاب خوردن جلوگیری می‌کند. این موضوع به خصوص در پرینت با مواد حرارتی مثل ABS و نایلون اهمیت زیادی دارد، زیرا این مواد به تغییرات دمایی حساس هستند و بدون صفحه گرم به راحتی تاب می‌خورند.

با وجود صفحه گرم در پرینتر سه بعدی، اولین لایه‌های پرینت به خوبی به صفحه می‌چسبند و پایه محکمی برای ساخت قطعه فراهم می‌کنند. این امر باعث افزایش کیفیت نهایی قطعه و کاهش خرابی‌های احتمالی در حین پرینت می‌شود.

صفحه گرم علاوه بر افزایش چسبندگی، تأثیر مثبتی بر روی دمای کل محیط پرینت دارد. با گرم کردن صفحه، دمای محیط نزدیک به قطعه پرینت شده نیز افزایش می‌یابد که به کاهش تنش‌های حرارتی و تغییر شکل‌های غیرمطلوب در قطعه کمک می‌کند. این ویژگی به خصوص برای قطعات بزرگ و پیچیده که ممکن است در حین سرد شدن دچار ترک خوردگی شوند، بسیار مفید است.

همچنین، صفحه گرم در پرینتر سه بعدی امکان استفاده از مواد مختلف را فراهم می‌کند. با تنظیم دمای صفحه گرم، می‌توان با مواد متنوعی همچون PLA، PETG، TPU و حتی مواد پیشرفته‌تری مانند پلی‌کربنات و نایلون پرینت کرد. این انعطاف‌پذیری در انتخاب مواد، دامنه وسیعی از کاربردها را برای کاربران فراهم می‌کند و امکان ساخت قطعات با ویژگی‌ها و کاربردهای مختلف را می‌دهد.

صفحه گرم شونده در پرینتر سه بعدی چگونه عمل می‌کند؟

 

عملکرد صفحه گرم به این صورت است که المنت‌های گرمایشی که در زیر یا داخل صفحه قرار دارند، دمای صفحه را به سطح معینی می‌رسانند. این دما بسته به نوع ماده‌ای که استفاده می‌شود، تنظیم می‌گردد.

 

برای مثال، دمای مطلوب برای پرینت با PLA معمولاً بین 50 تا 60 درجه سانتی‌گراد و برای ABS بین 90 تا 110 درجه سانتی‌گراد است. با تنظیم صحیح دمای صفحه گرم، می‌توان به چسبندگی مناسب و یکنواختی در طول فرآیند پرینت دست یافت.

 

صفحه گرم شونده دارای یک سیستم کنترل دما است که از طریق حسگرهای دما، دمای سطح صفحه را به صورت مداوم مانیتور می‌کند و با توجه به تنظیمات کاربر، دما را تنظیم و ثابت نگه می‌دارد.

 

این حسگرها به یک کنترلر الکترونیکی متصل هستند که وظیفه دارد با توجه به داده‌های حسگر، جریان الکتریکی را به المنت‌های گرمایشی تنظیم کند تا دمای صفحه در محدوده مورد نظر باقی بماند.

 

علاوه بر این، برخی از صفحات گرم شونده دارای سطحی با پوشش‌های خاص هستند که به بهبود چسبندگی مواد کمک می‌کند. این پوشش‌ها می‌توانند از موادی مانند PEI (Polyetherimide) یا دیگر مواد مقاوم در برابر حرارت ساخته شوند که به چسبندگی بهتر و همچنین راحت‌تر جدا کردن قطعه پس از پایان پرینت کمک می‌کنند.

 

در پرینترهای سه بعدی، زمانی که پرینت شروع می‌شود، صفحه گرم به تدریج گرم شده و به دمای مورد نظر می‌رسد. این دما باعث می‌شود که اولین لایه‌های ماده به خوبی به صفحه بچسبند و از جابجایی یا جدا شدن آن‌ها جلوگیری شود. با ادامه فرآیند پرینت، صفحه گرم همچنان دمای خود را حفظ می‌کند تا اطمینان حاصل شود که قطعه در طول پرینت به طور یکنواخت گرم باقی می‌ماند و از مشکلاتی مانند تاب خوردگی یا ترک خوردگی جلوگیری می‌شود.

اصولا از صفحات گرم شونده  برای مواد مختلف از جمله PLA و ABS ، نایلون و سایر فیلامنت ها در زمان عملیات خدمات پرینت سه بعدی استفاده می شود.

دو عامل مهم در استفاده از صفحه گرم در پرینتر سه بعدی

1. افزایش انرژی کفه دستگاه: این عمل چسبندگی در لایه‌های بالایی را اصلاح می‌کند و استحکام بیشتری به پرینت می‌دهد. صفحه گرم با افزایش دما باعث می‌شود که اولین لایه‌های ماده به خوبی به سطح صفحه بچسبند و پایه محکمی برای لایه‌های بعدی فراهم شود. این کار از جدا شدن لایه‌های اولیه جلوگیری می‌کند و موجب می‌شود که کل قطعه استحکام بیشتری داشته باشد. همچنین، با افزایش انرژی در سطح کفه، مواد بهتر به هم پیوند می‌خورند و این امر باعث بهبود کیفیت و یکپارچگی قطعه نهایی می‌شود.

2. گرم نگه داشتن قسمت پایین چاپ: که در حقیقت محل اتصال قطعه به کفه دستگاه است و از تاب برداشتن قطعه در اثر انقباض جلوگیری می‌کند. وقتی ماده سرد می‌شود، معمولاً دچار انقباض می‌شود که می‌تواند منجر به تاب برداشتن و تغییر شکل قطعه شود. صفحه گرم با حفظ دمای مناسب در قسمت پایین قطعه، این مشکل را به حداقل می‌رساند و باعث می‌شود که قطعه به طور یکنواخت و بدون تغییر شکل نامطلوب سرد شود.

همچنین، این صفحات نقش یک متعادل‌کننده در خنک‌کاری پلاستیک را بر عهده دارند که از خنک شدن سریع قطعه ریخته شده جلوگیری می‌کند. با تنظیم دمای صفحه گرم، فرآیند خنک شدن قطعه به تدریج و کنترل‌شده انجام می‌شود که این امر از ایجاد تنش‌های حرارتی و ترک‌های ناخواسته در قطعه جلوگیری می‌کند. این ویژگی به خصوص در پرینت با مواد حساس به تغییرات دمایی مانند ABS و نایلون اهمیت زیادی دارد، زیرا خنک شدن سریع این مواد می‌تواند منجر به ترک‌خوردگی و تغییر شکل غیرمطلوب شود.

انواع صفحه های مختلف گرمایی در پرینترهای سه بعدی 

1- صفحه گرمایی نوع PCB

صفحات حرارتی PCB در ابعاد مختلف موجود می باشند که بر اساس ابعاد کفه دستگاه باید مدل مورد نظر را انتخاب نمود.

این صفحات به دلیل عملکرد و قدرت مناسب در پرینترهای سه بعدی متعددی مورد استفاده قرار می گیرند.

صفحه گرم نوع PCB معمولا دارای 2 لامپ یکپارچه و 1 مقاومت است .

به طور کلی با استفاده از  صفحه گرم PCB در پرینتر سه بعدی می توانید یک عملکرد ساده و تمیز داشته باشید.

این صفحات دارای پنج سوراخ برای سطح بندی و نصب آسان صفحه می باشند. همچنین آنها نیاز به تنظیم عمودی کمی در مقایسه با ورق فولادی ضد زنگ که با مقاومت های آلمینیومی پوشیده شده اند، دارند.

مشکل اصلی این نوع صفحه گرم این است زمانی که با صفحه شیشه ای در تماس هست، به آرامی گرم می شود.

2- کاپتون (پلی آمید) غشاء گرمایی

استفاده از صفحه گرمایی از جنس کاپتون و یا پلی آمید در پرینتر سه بعدی به دلیل مقاومت در برابر حرات، سطوح پایانی هموار و چسبندگی بالا برای PLA بسیار پرکاربرد است.

صفحه گرم کاپتون در پرینتر سه بعدی به عنوان نوار مناسب برای سطوح چاپ سه بعدی به حساب می آید.

این دسته از صفحات گرمایی از دو غشاء پلی آمید با یک المنت گرم کننده که در بین آن ها فشرده شده است، تشکیل گردیده اند.

غشاهای پلی آمید بسیار نازک، آسان برای نصب با چسب پشت، قابل اعتماد و انتقال دهنده سریع حرارت هستند.

3- آلومینیوم پوشیده شده با گرم کن یا هیتر

استفاده از صفحه گرم در پرینتر سه بعدی از نوع آلمینیوم پوشیده شده با گرم کن نیز بسیار کارآمد و ارزان است .

اما مشکل اصلی مراحل نصب بیشتر نسبت به هیترهای دیگر است .

این صفحات گرم باید بر روی یک سطح فولادی ضد زنگ یا آلمینیومی پیچ شوند. سپس اگر یک عنصر حرارتی زیر صفحه چاپ باشد، مدار الکتریکی باید به وسیله یک ترمیستور و یک عایق کامل شود.

در نهایت، بهتر است از چسب حرارتی بین هیتر و صفحه ای که قرار است گرم شود استفاده کنید.