همه چیز در مورد فیلامنت PVA (مزایا، معایب و اطلاعات کاربردی)

هر زمان در دنیای پرینت سه‌بعدی صحبت از فیلامنت PVA به میان می‌آید، منظور همان Polyvinyl Alcohol است؛ ماده‌ای با ساختار شیمیایی خاص که ویژگی برجسته آن، قابلیت انحلال کامل در آب است.

به همین دلیل، فیلامنت PVA در پرینترهای FDM به‌عنوان ساپورت یا نگه‌دارنده مدل اصلی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ماده در حالت عادی جامد بوده و در اثر حرارت، نرم و قابل‌چاپ می‌شود؛ سپس پس از اتمام چاپ، به‌راحتی با قرار دادن قطعه در آب، کاملاً حل و پاک‌سازی می‌شود.

برای استفاده مؤثر از فیلامنت PVA، باید از پرینتر سه‌بعدی مجهز به دو نازل مستقل استفاده کنید. چرا که این فیلامنت معمولاً به‌صورت هم‌زمان با یک فیلامنت اصلی مانند PLA چاپ می‌شود؛ در این ترکیب، PVA نقش ساپورت و PLA نقش ماده سازنده اصلی را ایفا می‌کند.

لازم به ذکر است فیلامنت PLA به دلیل ساختار زیست‌پایه (بر پایه منابع گیاهی) و قابلیت بازیافت بالا، گزینه‌ای محبوب و مورد تایید در کنار PVA به شمار می‌آید

برای آشنایی بیشتر با فیلامنت PLA پیشننهاد میکنیم مقاله زیر را مطالعه نمایید.

فیلامنت PLA چیست و چه کاربردی دارد؟

نکته مهم دیگر، نقطه ذوب نزدیک دو فیلامنت PLA و PVA است که باعث می‌شود این دو در هنگام چاپ، عملکردی هماهنگ داشته باشند. به همین دلیل، بسیاری از متخصصان پرینت سه‌بعدی، این دو را به‌عنوان یک ترکیب ایده‌آل و هماهنگ برای چاپ دقیق و تمیز می‌شناسند.

در صورتی که از فیلامنت PLA و PVA به طور هم زمان و با دو نازل پرینت انجام شود ، ترکیبی ایده آل و هماهنگ در ساخت رخ خواهد داد.

در هنگام چاپ مدل‌های پیچیده مانند لوله‌های مارپیچ یا بخش‌های معلق، استفاده از همان فیلامنت اصلی برای ایجاد ساپورت می‌تواند به باقی‌ماندن آثار نامطلوب روی سطح مدل منجر شود.

 با بهره‌گیری از فیلامنت PVA به‌عنوان ساپورت محلول در آب، این مشکل به‌کلی برطرف می‌شود. کافی است پس از اتمام چاپ، مدل نهایی را در آب قرار دهید و شاهد حل‌شدن تدریجی ساپورت‌ها باشید. نتیجه کار، سطحی صاف و بدون هیچ‌گونه رد یا آسیب ناشی از ساپورت‌ها خواهد بود – گویی هرگز ساپورتی وجود نداشته است.

مزایا و معایب فیلامنت PVA در پرینت سه‌بعدی

✅ مزایای فیلامنت PVA

همان طور که به آن اشاره شد ، فیلامنت PVA (Polyvinyl Alcohol) یکی از محبوب‌ترین گزینه‌ها برای استفاده به‌عنوان ساپورت در پرینت‌های دقیق است.

برخی از مهم‌ترین مزایای این ماده عبارتند از:

1. عدم نیاز به بستر گرم در بسیاری از پرینترهای دقیق، که فرآیند چاپ را ساده‌تر می‌کند.
2. سازگاری بالا با پرینترهای دارای دو نازل و استفاده به‌عنوان ساپورت برای فیلامنت‌های PLA و ABS.
3. ساختار ساپورت کاملاً قابل انحلال است و پس از چاپ به‌آسانی از مدل جدا می‌شود.
4. ایده‌آل برای مدل‌های دارای برآمدگی‌ و اشکال پیچیده، به‌ویژه در چاپ با پرینترهای چند اکسترودر.
5. غیرسمی و ایمن برای استفاده عمومی؛ با این حال برخلاف برخی منابع، زیست‌تخریب‌پذیر نیست.
6. فرآیند چاپ آسان و مناسب برای مدل‌هایی که بدون ساپورت امکان چاپ ندارند.
7. مقاوم در برابر روغن، نفت و برخی حلال‌ها، که دوام آن را در محیط‌های خاص بالا می‌برد.
8. انعطاف‌پذیری مناسب و تحمل کشش بالا در حین چاپ و هنگام اتصال به قطعه اصلی.
9. قابلیت حل شدن سریع در آب بدون نیاز به هیچ حلال اضافه، تنها با یک حمام آب گرم.

 معایب فیلامنت PVA

با وجود مزایای متعدد، فیلامنت PVA دارای برخی محدودیت‌ها نیز هست که باید پیش از استفاده در نظر گرفته شوند:

از جمله معایب و اشکلاتی که به فیلامنت PVA وارد است :

1. برای استفاده از این ماده به‌عنوان ساپورت، نیازمند پرینتر با اکسترودر دو نازله است.
2. در برخی موارد، انعطاف کم و چسبندگی ناکامل به فیلامنت اصلی می‌تواند چالش‌برانگیز باشد و موحب ایراد در قطعه تولیدی شود.
3. نسبت به بسیاری از فیلامنت‌ها، قیمت بالاتری دارد و ممکن است تأمین آن دشوارتر باشد. 
4. حل‌شوندگی آن در آب باعث می‌شود برای ساخت قطعات حفاظتی یا کاربردهایی با نیاز به مقاومت در برابر رطوبت مناسب نباشد.
5. جذب رطوبت از هوا یکی از مشکلات رایج این فیلامنت است؛ در صورت عدم نگهداری در محفظه خشک، ممکن است حباب یا ترک در قطعه ایجاد شود و کیفیت چاپ کاهش یابد.
6. ذخیره‌سازی حساس؛ نیاز به نگهداری در محیط کاملاً خشک و بدون رطوبت دارد.
7. چاپ آن برای کاربران مبتدی ممکن است دشوار باشد و نیازمند تنظیمات دقیق است.
8. در صورت خنک‌شدن داخل نازل، احتمال گیرکردن فیلامنت در اکسترودر وجود دارد.

اطلاعات تکمیلی درباره فیلامنت PVA

 دمای مناسب برای چاپ

دمای ذوب فیلامنت PVA بسته به برند تولیدکننده ممکن است متفاوت باشد. به‌عنوان مثال:

فیلامنت PVA تولید شرکت MatterHackers معمولاً در دمای ۱۸۵±۱۵ درجه سانتی‌گراد بهترین عملکرد را دارد.

فیلامنت PVA ساخت برند معتبر Ultimaker، برای چاپ ساپورت با دمای ۲۱۵±۵ درجه سانتی‌گراد توصیه می‌شود.

بنابراین، پیش از شروع چاپ، بررسی مشخصات فنی برند مورد استفاده اهمیت بالایی دارد. این اطلاعات عموما بر روی جعبه یا قرقره فیلامنت نوشته می شود که میتواند کاربر را درتنظیمات پرینتر بیش از پیش راهنمایی کند.

علاوه بر این اطلاعات وب سایت کمپانی سازنده نیز می تواند به شما کمک کند.

 پرینترهای سازگار با فیلامنت PVA

فیلامنت PVA با طیف گسترده‌ای از پرینترهای سه‌بعدی سازگار است، از جمله:

Makerbot, UP, Cubify, Leapfrog Creatr, Builder, Reprap, Felix, Ultimaker و همچنین بسیاری از پرینترهای ساخت چین گزینه ای ایده آل برای فیلامنت PVA است . فیلامنت PVA در دمای پایین ترین نسبت به فیلامنت های دیگر رایج چاپ می شود و همین امر باعث شده است مشکلی برای پرینت برای پرینترهای سه بعدی مختلف نداشته باشد.

برای آشنایی بیشتر با دمای مناسب برای فیلامنت های مختلف مقاله زیر را مطالعه نمایید

دمای مناسب چاپ برای فیلامنت های مختلف

نکات مهم نگهداری و استفاده در فیلامنت PVA

فیلامنت PVA ماده‌ای هیدروسکوپیک (Hygroscopic) است؛ به این معنا که به‌سرعت رطوبت هوا را جذب می‌کند.

به همین دلیل، پس از باز کردن بسته‌بندی فیلامنت، باید آن را در محیطی خشک و خنک نگهداری کرده و ترجیحاً در یک محفظه دربسته و ضد رطوبت (مانند باکس‌های مخصوص نگهداری فیلامنت) قرار دهید.

این کار از کاهش کیفیت چاپ، ایجاد حباب یا شکستگی در قطعه جلوگیری می‌کند و دوام و عملکرد فیلامنت را در طول زمان حفظ می‌نماید.

 برای جلوگیری از خشک شدگی و نگه داری بهتر فیلامنت پرینتر سه بعدی روش های گوناگونی وجود دارد که در مقاله زیر به توضیح آن پرداختیم.

روش های نگه داری فیلامنت