چطور پرینت‌ های سه‌ بعدی PLA را صاف و صیقلی کنیم؟ (۴ ترفند ساده برای رسیدن به یک پایان بی‌نقص)

فیلامنت PLA به‌ دلیل کاربری آسان و ویژگی‌های سازگار با محیط زیست، در پرینت سه‌ بعدی بسیار محبوب است، اما چاپ‌ های نهایی آن اغلب دارای خطوط لایه‌ای قابل‌ مشاهده و سطحی زبر هستند.

در این بلاگ، به چهار راهکار مؤثر برای صیقلی‌کردن پرینت‌ های سه‌ بعدی PLA می‌پردازیم تا این مدل‌های لایه‌لایه و ناصاف را به سازه‌هایی براق و باکیفیت تبدیل کنیم.

از روش‌های مبتنی بر حرارت گرفته تا ابزارهای کاربردی و امتحان‌ شده، گام‌به‌گام شما را با این روش‌ها آشنا می‌کنیم تا بتوانید ظاهر پروژه‌ های پرینت PLA خود را یک سطح بالاتر ببرید.

چرا باید پرینت‌ های سه‌ بعدی PLA را صیقلی کنیم؟

صیقلی‌ کردن پرینت‌ های سه‌ بعدی PLA یک مرحله مهم و ضروری است که به دلایل مختلفی انجام می‌شود تا هم ظاهر و هم عملکرد قطعه‌ی چاپ‌ شده بهبود پیدا کند.

اول از همه، صیقلی کردن باعث از بین رفتن خطوط لایه‌ای و زبری سطح می‌شود که معمولاً در چاپ‌های سه‌بعدی دیده می‌شود. نتیجه‌ی این کار، ظاهری حرفه‌ای‌ تر و زیباتر خواهد بود؛ مخصوصاً برای قطعاتی که قرار است به‌عنوان محصول نهایی یا برای نمایش استفاده شوند.

دوم، سطح صاف می‌تواند استحکام ساختاری قطعه را هم افزایش دهد. خطوط لایه‌ای ممکن است نقاط ضعف ساختار باشند که احتمال شکستگی در آن‌ها بیشتر است. با صاف‌کردن این خطوط، مقاومت قطعه بیشتر می‌شود و دوام آن بالا می‌رود.

علاوه‌بر این، صیقلی‌کردن چاپ‌های PLA، امکانات بیشتری برای پردازش‌های بعدی فراهم می‌کند. سطح صاف، رنگ‌آمیزی را راحت‌تر می‌کند و این یعنی می‌توان جزئیات بیشتری را با دقت بالاتری روی آن پیاده‌سازی کرد. این موضوع برای مدل‌ها و نمونه‌های اولیه‌ای که به ظاهر دقیق و حرفه‌ای نیاز دارند، بسیار مهم است.

همچنین، صیقلی بودن سطح باعث می‌شود لمس کردن قطعه حس بهتری داشته باشد؛ موضوعی که برای وسایلی مثل اسباب‌بازی‌ها، ابزارهای خانگی یا هر چیزی که زیاد در دست قرار می‌گیرد، اهمیت دارد.

در مجموع، صیقلی کردن پرینت‌های PLA نه‌ تنها زیبایی ظاهری آن‌ها را بیشتر می‌کند، بلکه ویژگی‌های فیزیکی‌شان را هم ارتقا می‌دهد و به همین دلیل، مرحله‌ای ارزشمند در فرآیند چاپ سه‌ بعدی به شمار می‌آید.

اگر می‌خواهید بدانید فیلامنت مرطوب چه نشانه‌هایی دارد و چطور می‌توان از آن جلوگیری کرد، این مطلب را از دست ندهید.

چطور پرینت‌ های سه‌ بعدی PLA را صیقلی کنیم؟

حالا که اهمیت صیقلی کردن چاپ‌ های سه‌ بعدی PLA را از نظر زیبایی، دوام و آماده‌سازی برای پردازش‌های بعدی متوجه شدیم، می‌رسیم به بخش عملی: چگونه PLA را صیقلی کنیم؟

در ادامه، ۴ روش برتر برای صیقلی کردن پرینت‌ های PLA معرفی می‌شود:

سنباده‌کاری (Sanding)

سنباده‌ زدن پرینت‌ های PLA شامل استفاده از سنباده با زبری‌ های مختلف برای از بین بردن خطوط لایه‌ای و صاف‌کردن سطح قطعه است.

• ابتدا با سنباده زبر (حدود ۱۰۰ تا ۲۰۰) شروع کنید تا خطوط برجسته را از بین ببرید و بعد به‌ تدریج به سمت سنباده‌ های نرم‌تر (۴۰۰ تا ۸۰۰) بروید تا سطح نرم و یکنواخت‌ تری به دست آورید.
• از حرکات دایره‌ای یا خطی استفاده کنید و بیشتر روی بخش‌هایی تمرکز کنید که خطوط یا ناصافی بیشتری دارند.
• برای رسیدن به ظاهری براق‌تر، می‌توانید در انتها از سنباده‌ های خیلی نرم هم استفاده کنید. سنباده‌ زنی مرطوب (با آب یا آب صابونی) کمک می‌کند گردوغبار کمتر ایجاد شود و سطحی صاف‌تر حاصل شود.

البته باید توجه داشته باشید که سنباده‌ زدن می‌تواند زمان‌بر و خسته‌کننده باشد و حتی ممکن است به جزئیات ظریف قطعه آسیب بزند.
برای نتیجه‌ی بهتر، می‌توان این روش را با تکنیک‌های حرارتی یا استفاده از مواد پرکننده ترکیب کرد.

نکته مهم ایمنی: هنگام سنباده‌ کاری حتماً از تهویه مناسب و وسایل ایمنی مثل ماسک و عینک محافظ استفاده کنید تا از استنشاق ذرات و آسیب به چشم جلوگیری شود.

ذوب سطحی (Surface Melting)

صیقلی‌ کردن پرینت‌ های PLA با روش ذوب سطحی از طریق حرارت انجام می‌شود. در این روش، با گرم‌کردن سطح خارجی مدل، لایه‌ها کمی ذوب و با هم ترکیب می‌شوند تا خطوط قابل‌ دید کمتر شوند و سطحی صاف‌تر ایجاد شود.

چطور PLA را با ذوب سطحی صاف کنیم:

• محیط کار را آماده کنید: مطمئن شوید که محل کارتان دارای تهویه مناسب است، چون حرارت دادن PLA می‌تواند بخارهای مضر ایجاد کند. همچنین، دستکش نسوز و عینک ایمنی برای محافظت از خودتان فراموش نشود.
• ابزار حرارتی را روشن کنید: از سشوار صنعتی (Heat Gun) یا حتی سشوار معمولی استفاده کنید. آن را چند سانتی‌متر دورتر از قطعه نگه دارید و به‌ آرامی و یکنواخت روی سطح قطعه حرکت دهید.
  هدف این است که فقط لایه‌ی خارجی PLA کمی ذوب شود تا خطوط محو شوند، اما نه آن‌قدر که قطعه تغییر شکل یا خم شود.
• با دقت نظارت کنید: وقتی PLA شروع به براق شدن کرد، یعنی به نقطه ذوب نزدیک شده. در این حالت، سریعاً منبع حرارت را به ناحیه‌ی دیگر ببرید تا از داغ شدن بیش از حد یک نقطه جلوگیری شود.
• خنک‌سازی نهایی: پس از اینکه کل سطح به‌ طور یکنواخت گرم شد، دستگاه حرارتی را خاموش کنید و اجازه دهید قطعه سرد شود. وقتی سرد شد، PLA به شکل جدید و سطح صاف‌تر خود سفت می‌شود.

پوشش سطحی (Surface Coating)

پوشش سطحی، مانند استفاده از رزین اپوکسی یا پوشش‌ های تخصصی، می‌تواند چاپ‌ های PLA را با پر کردن فواصل و ناصافی‌ها صاف کند و سطحی یکنواخت ارائه دهد.

• قطعه را به‌خوبی تمیز کنید تا گردو غبار و ذرات باقی‌ مانده از بین بروند. یک ماده پوششی مناسب انتخاب کنید، مانند رزین اپوکسی، اسپری فیلر، یا محصولات تخصصی صاف‌ سازی چاپ سه‌ بعدی.
• با استفاده از قلم‌مو یا اسپری، پوشش را به‌طور یکنواخت روی سطح قطعه اعمال کنید. اگر از قلم‌مو استفاده می‌کنید، لایه‌ها را نازک و یکنواخت بزنید. برای پوشش‌ های اسپری‌شونده، فاصله و حرکت ثابت را حفظ کنید تا از چکه کردن جلوگیری شود.
• پس از اعمال لایه اول، اجازه دهید کاملاً خشک شود. سطح را بررسی کنید؛ اگر خطوط لایه‌ای همچنان قابل مشاهده بودند، لایه‌ های اضافی را اعمال کنید تا به میزان صافی دلخواه برسید.
• وقتی لایه نهایی خشک شد، سطح را به‌آرامی سنباده بزنید تا حتی صاف‌تر شود. سپس می‌توانید قطعه را پرایمر بزنید و رنگ‌آمیزی کنید تا ظاهری حرفه‌ای به آن بدهید.

صاف‌ سازی شیمیایی (Chemical Smoothing)

چگونه چاپ‌ های سه‌ بعدی PLA را کاملاً صاف کنیم؟ صاف‌ سازی شیمیایی روشی مؤثر است که با استفاده از مواد شیمیایی خاص، لایه‌های سطحی PLA را حل کرده و سطحی صاف و براق ایجاد می‌کند. در ادامه، چهار مرحله اصلی برای دستیابی به این هدف آورده شده است:

• انتخاب ماده شیمیایی مناسب: برای PLA، موادی مانند اتیل استات (Ethyl Acetate) یا تتراهیدروفوران (THF) از گزینه‌های رایج هستند.
• آماده‌ سازی قطعه: پیش از اعمال ماده شیمیایی، قطعه را تمیز کنید تا گردوغبار یا چربی‌ های باقی‌مانده از بین بروند. استفاده از تجهیزات ایمنی مانند دستکش و عینک محافظ ضروری است و حتماً در محیطی با تهویه مناسب یا زیر هود آزمایشگاهی کار کنید تا از استنشاق بخارات مضر جلوگیری شود.
• اعمال ماده شیمیایی: می‌توان ماده را با قلم‌مو روی قطعه زد یا قطعه را برای مدت زمان کوتاه در حمام شیمیایی غوطه‌ور کرد. در روش قلم‌مو، پوشش باید نازک و یکنواخت باشد. در روش غوطه‌وری، زمان تماس بستگی به قدرت ماده شیمیایی و میزان صافی موردنظر دارد.
• شست‌وشو و خشک‌ کردن: پس از پایان فرآیند، قطعه را با آب به‌ خوبی بشویید تا بقایای ماده شیمیایی از بین برود. سپس اجازه دهید قطعه به‌طور کامل خشک شود. پس از خشک شدن، PLA دوباره سفت می‌شود و سطحی صاف‌تر و درخشان‌تر به جا می‌گذارد.

نتیجه‌ گیری

صاف‌ سازی کامل چاپ‌ های سه‌ بعدی PLA، دریچه‌ای از امکانات را به روی سازندگان باز می‌کند. چه با استفاده از سنباده‌ کاری، روش‌های حرارتی، فرآیند های شیمیایی یا پوشش‌ های سطحی، هر تکنیک به نوبه‌ی خود چاپ‌ ها را بهبود می‌بخشد و کیفیت و جذابیت ظاهری آن‌ها را ارتقا می‌دهد.

پذیرفتن این روش‌ ها به علاقه‌مندان این امکان را می‌دهد تا چاپ‌ های خام و اولیه را به مدل‌ هایی در سطح حرفه‌ای تبدیل کنند؛ مدل‌ هایی که نه تنها از لحاظ زیبایی‌ شناختی چشمگیرتر هستند، بلکه از نظر عملکرد نیز در طیف وسیعی از کاربردها، کارآمدتر عمل می‌کنند.

برای دانستن اینکه فیلامنت‌ های چاپگر سه‌ بعدی چقدر عمر می‌کنند و چه عواملی بر ماندگاری آن‌ها تأثیر می‌گذارد، این مطلب را بخوانید.

سؤالات متداول

چه دمایی باعث نرم شدن PLA می‌شود؟

PLA (اسید پلی‌لاکتیک) در دمای حدود ۶۰ تا ۶۵ درجه سانتی‌گراد (۱۴۰ تا ۱۴۹ درجه فارنهایت) نرم می‌شود، که آن را در برابر تغییر شکل یا نرم شدن در این دماها حساس می‌کند.

چطور می‌توان چاپ‌ های PLA را بدون استفاده از کاغذ سنباده، حلال‌ها یا رنگ، صاف کرد؟

چاپ‌ های PLA را می‌توان با استفاده از یک سشوار حرارتی یا مشعل دستی صاف کرد. منبع حرارت را به صورت یکنواخت بر روی سطح حرکت دهید تا PLA ذوب شده و صاف شود. احتیاط و کنترل لازم است تا از گرمای بیش از حد یا تغییر شکل جلوگیری شود.

آیا می‌توان PLA را با آب داغ صاف کرد؟

آب داغ می‌تواند PLA را کمی نرم کند اما برای صاف کردن چاپ‌ ها به طور قابل توجهی موثر نیست. غوطه‌ور کردن چاپ‌ های PLA برای مدت کوتاه در آب داغ (زیر دمای تغییر حالت شیشه‌ای آن) ممکن است آن‌ها را کمی نرم‌تر کند، اما تأثیر صاف‌ کنندگی قابل توجهی مانند روش‌ های دیگر نخواهد داشت.