فیلامنت PVA (ساپورت محلول در آب)
فیلامنت PVA برای ساخت خود قطعه نیست؛ ساپورتی است که بعد از چاپ در آب حل میشود. با آن میشود کانال‌های داخلی، حفرهها، مکانیزمهای یکپارچه و سطوح زیرینی را چاپ کرد که ساپورت معمولی یا از آنها جدا نمی‌شود یا جای زخمش روی قطعه می‌ماند. در این صفحه سازگاری PVA با متریال‌ها، روش حل کردن، نکات طراحی و ساپورت مناسب هر متریال را می‌خوانید.
- 0 mmفاصلهٔ سطح تماس ساپورت با قطعه
- ≤ 50 °Cحداکثر دمای آب برای قطعات PLA
- 220–250 °Cدمای نازل
- 202 °Cدمای ذوب
فیلامنت PVA چیست؟
PVA یا پلی‌وینیل الکل، پلیمری محلول در آب است که در پرینت FDM فقط بهعنوان متریال ساپورت به کار میرود. قطعه با متریال اصلی، مانند PLA یا PETG، و ساپورت‌ها با PVA در یک چاپ ساخته میشوند؛ پس از چاپ، قطعه در آب گذاشته میشود و ساپورت حل میشود، بدون ابزار و بدون فشار به قطعه.
مزیت اصلی PVA دو چیز است: به جاهایی می‌رسد که ابزار نمی‌رسد، مثل کانالها و حفرههای داخلی؛ و چون حل میشود، می‌تواند بدون فاصله به قطعه بچسبد. سازنده اعلام میکند PVA از فاصلهٔ صفر در سطح تماس ساپورت پشتیبانی میکند؛ نتیجه، سطوح زیرین صاف و دقیق است، نه سطح زبری که ساپورت معمولی جا می‌گذارد.
- نوع
- پلیمر محلول در آب، فقط برای ساپورت
- متریال‌های سازگار
- PLA و PETG و نسخههای کربنی و شیشه‌ای آنها
- مزیت اصلی
- حل شدن در آب و سطح تماس صاف
- محدودیت اصلی
- حساسیت شدید به رطوبت و زمان چاپ بیشتر
ساپورت PVA چطور کار میکند؟
چاپ دومتریالی
قطعه با متریال اصلی و ساپورت‌ها، یا فقط لایهٔ تماس آنها، با PVA در یک چاپ ساخته میشوند.
تماس بدون فاصله
چون PVA بعداً حل میشود، می‌تواند بدون فاصله زیر سطح قطعه قرار بگیرد و آن سطح صاف بماند.
خیساندن در آب
قطعه در آب گذاشته میشود تا PVA حل شود؛ گردش آب و تعویض آن، روند را سریعتر میکند.
آبکشی و خشک کردن
قطعه پس از حل شدن کامل ساپورت آبکشی و خشک میشود.
مشخصات فنی فیلامنت PVA
| کاربرد | فقط ساپورت |
|---|---|
| متریال‌های سازگار | PLA، PETG، PLA-CF/GF، PETG-CF/GF |
| دمای نازل | 220–250 °C |
| دمای بستر (با چسب) | 35–45 °C |
| دمای ذوب | 202 °C |
| خشک کردن پیش از چاپ | 80 °C، 12 ساعت |
| حلال | آب |
| حداکثر دمای آب برای قطعات PLA | 50 °C |
مقادیر طبق مشخصات رسمی سازندهٔ فیلامنت است. سازنده برای PVA خواص مکانیکی یا دمای تغییر شکل حرارتی اعلام نمی‌کند؛ چون این متریال فقط ساپورت است و در قطعهٔ نهایی باقی نمی‌ماند. محدودیت 50 درجه برای آب، برای جلوگیری از تغییر شکل قطعهٔ PLA است.
ساپورت مناسب هر متریال
PVA برای همهٔ متریال‌ها مناسب نیست؛ هر خانوادهٔ متریال، ساپورت مخصوص خودش را دارد.
| متریال اصلی قطعه | ساپورت تخصصی | روش جدا کردن یا گزینهٔ دیگر |
|---|---|---|
| PLA و PETG | PVA؛ محلول در آب | ساپورت جداشوندهٔ مخصوص PLA و PETG |
| ABS | ساپورت مخصوص ABS؛ محلول در لیمونن | جداکردن مکانیکی |
| نایلونها و کامپوزیت‌های کربنی (PAHT-CF، PA6-CF، PA6-GF، PET-CF) | ساپورت مخصوص PA و PET؛ جداشونده | جداکردن مکانیکی، ترجیحاً ظرف دو ساعت پس از چاپ |
| همهٔ متریال‌ها | ساپورت از جنس خود متریال | ساده‌ترین و اقتصادی‌ترین؛ سطح تماس زبرتر |
طبق مقایسهٔ رسمی ساپورت‌های یک سازندهٔ فیلامنت. PVA با دمای ذوب حدود 202 درجه برای متریالهایی که در دمای بالاتر چاپ میشوند، مانند نایلونها، مناسب نیست. نوع ساپورت هر قطعه در مادا تکنولوژی هنگام بررسی فایل انتخاب میشود.
جایگزین بدون ساپورت: برای قطعات نایلونی با هندسهٔ بسیار پیچیده، پرینت SLS اصلاً به ساپورت نیاز ندارد؛ پودر نسوخته خودش نقش ساپورت را بازی میکند.
PVA، BVOH یا HIPS؟ انواع ساپورت محلول
| ساپورت | حلال | متریال اصلی رایج | نکته |
|---|---|---|---|
| PVA | آب | PLA و PETG | رایج‌ترین ساپورت محلول؛ بسیار حساس به رطوبت. |
| BVOH | آب | PLA و PETG و برخی متریال‌های دیگر | کوپلیمری محلول در آب که معمولاً سریعتر از PVA حل میشود و گران‌تر است. |
| HIPS | لیمونن | ABS | در آب حل نمی‌شود؛ با محلول لیمونن جدا میشود و دمای چاپش به ABS نزدیک است. |
انتخاب میان این‌ها به متریال اصلی قطعه بستگی دارد: ساپورت و متریال اصلی باید در دمای نزدیک به هم چاپ شوند و به هم بچسبند، و حلال ساپورت نباید به متریال اصلی آسیب بزند. لیمونن مثلاً برای حل کردن HIPS کنار ABS به کار میرود، اما همان حلال برای همهٔ متریال‌ها بی‌خطر نیست.
مقایسهٔ کلی است؛ سازگاری دقیق هر ساپورت با هر متریال طبق مشخصات سازندهٔ همان فیلامنت است.
کی ساپورت محلول لازم است و کی نه؟
PVA ارزشش را دارد
- کانال و حفرهٔ داخلی: مسیرهای داخلی، منیفولد و حفره‌هایی که ابزار به آنها نمی‌رسد.
- مکانیزم یکپارچه: قطعات متحرکی که در یک چاپ و در کنار هم ساخته میشوند.
- سطح زیرین دقیق: سطوحی که روی ساپورت چاپ میشوند و باید صاف و دقیق بمانند.
- جزئیات ظریف: بخش‌های نازکی که هنگام کندن ساپورت معمولی می‌شکنند.
PVA لازم نیست
- شیبهای ساده: ساپورت از جنس خود متریال سریعتر و ارزانتر است.
- متریال ناسازگار: برای نایلون، کامپوزیت‌های کربنی و ABS، ساپورت مخصوص خودشان.
- قطعهٔ بدون ساپورت: با جهت چاپ مناسب، بسیاری از قطعات اصلاً ساپورت نمی‌خواهند.
چاپ دومتریالی زمان چاپ را بیشتر میکند، چون نازل در هر لایه میان دو متریال جابه‌جا میشود و PVA هم از متریال‌های گران‌تر است؛ برای همین PVA فقط جایی به کار میرود که هندسهٔ قطعه واقعاً آن را لازم دارد.
نکات طراحی قطعه برای ساپورت محلول
راه ورود آب
حفره‌ای که کاملاً بسته باشد، آب به ساپورت داخلش نمی‌رسد و PVA حل نمی‌شود؛ برای حفرههای داخلی، سوراخ یا مسیری برای ورود و خروج آب پیشبینی کنید.
مسیرهای باریک و طولانی
در کانال‌های باریک و طولانی، حل شدن PVA زمان بیشتری می‌برد؛ مقطع کانال را تا جای ممکن بازتر طراحی کنید.
لقی مکانیزم‌ها
برای قطعات متحرک یکپارچه، فاصلهٔ کافی میان اجزا بگذارید تا پس از حل شدن ساپورت آزادانه حرکت کنند.
فقط لایهٔ تماس
در بسیاری از قطعات کافی است فقط لایهٔ تماس ساپورت از PVA باشد و بدنهٔ ساپورت از متریال ارزانتر؛ این تصمیم هنگام بررسی فایل گرفته میشود.
حل کردن ساپورت PVA؛ مرحله‌به‌مرحله
دمای آب
آب ولرم حل شدن را سریعتر میکند؛ برای قطعات PLA دمای آب نباید از 50 درجه بیشتر شود تا خود قطعه تغییر شکل ندهد.
گردش و تعویض آب
آب در حال گردش و تعویض آب اشباع‌شده، حل شدن را سریعتر و کامل‌تر میکند.
آبکشی
پس از حل شدن، قطعه را با آب تمیز بشویید تا لایهٔ لزج PVA روی سطح نماند.
خشک کردن
قطعه را پیش از استفاده یا مونتاژ کاملاً خشک کنید.
زمان حل شدن به حجم PVA، شکل حفرهها، دمای آب و گردش آن بستگی دارد. قطعات سفارش‌داده‌شده در مادا تکنولوژی با ساپورت حل‌شده تحویل داده میشوند، مگر اینکه به‌طور دیگری هماهنگ شود.
رطوبت و نگهداری فیلامنت PVA
PVA رطوبت هوا را بسیار سریع جذب میکند؛ فیلامنت مرطوب در نازل حباب می‌زند، رشته‌ای میشود و ساپورت ضعیف و ناقص می‌سازد. سازنده خشک کردن در 80 درجه به مدت 12 ساعت را توصیه میکند و فیلامنت باید در ظرف دربسته با رطوبت‌گیر نگه داشته شود. به گفتهٔ سازنده، رنگ PVA ممکن است پس از نگهداری طولانی یا چند بار خشک کردن تیره‌تر شود، اما این روی کیفیت چاپ و ساپورت اثری ندارد.
سوالات متداول فیلامنت PVA
فیلامنت PVA چیست؟
پلیمری محلول در آب که در پرینت FDM فقط بهعنوان ساپورت به کار میرود؛ پس از چاپ، قطعه در آب گذاشته میشود و ساپورت بدون ابزار حل میشود.
آیا با PVA قطعهٔ نهایی ساخته میشود؟
نه؛ PVA فقط ساپورت است و پس از چاپ حل میشود. قطعه با متریال اصلی، مانند PLA یا PETG، ساخته میشود.
PVA با چه متریالهایی سازگار است؟
طبق مشخصات رسمی سازندهٔ فیلامنت، با PLA و PETG و نسخههای تقویتشده با الیاف کربن یا شیشهٔ آنها.
آیا PVA برای نایلون و فیلامنتهای کربنی مناسب است؟
نه؛ دمای ذوب PVA حدود 202 درجه است و نایلونها در دمای بالاتری چاپ میشوند. برای آنها ساپورت جداشوندهٔ مخصوص به کار میرود.
ساپورت PVA چقدر طول میکشد تا حل شود؟
به حجم PVA، شکل حفرهها، دمای آب و گردش آن بستگی دارد؛ آب ولرم و در حال گردش، روند را سریعتر میکند.
دمای آب برای حل کردن PVA چقدر باشد؟
آب ولرم بهتر است، اما برای قطعات PLA، طبق توصیهٔ سازنده دمای آب نباید از 50 درجه بیشتر شود تا قطعه تغییر شکل ندهد.
آیا PVA در حفرهٔ کاملاً بسته حل میشود؟
نه؛ آب باید به ساپورت برسد. برای حفرههای داخلی، مسیری برای ورود و خروج آب در طراحی پیشبینی کنید.
PVA بهتر است یا ساپورت معمولی؟
برای کانالها و حفرههای داخلی، مکانیزمهای یکپارچه و سطوح زیرین دقیق PVA؛ برای شیبهای ساده، ساپورت معمولی سریعتر و ارزانتر است.
آیا PVA زیستتخریبپذیر است؟
PVA در آب حل میشود، اما حل شدن به معنای تجزیه نیست؛ تجزیهٔ زیستی آن به شرایط خاص بستگی دارد. آب حاوی PVA را طبق ضوابط محلی دفع کنید.
استفاده از PVA چه اثری بر هزینه دارد؟
چاپ دومتریالی زمان چاپ را بیشتر میکند و PVA هم متریال گرانتری است؛ برای همین PVA فقط جایی که هندسه لازم دارد به کار میرود. با آپلود فایل، روش ساپورت و قیمت بررسی میشود.
فایل سه بعدی قطعه را بفرستید؛ روش ساپورت مناسبش را انتخاب می‌کنیم
کارشناسان مادا تکنولوژی بر اساس هندسه، متریال و کاربرد قطعه، میان ساپورت محلول PVA، ساپورت جداشونده یا پرینت SLS بدون ساپورت، مناسب‌ترین روش را پیشنهاد می‌کنند.