تفاوت فیلامنت PLA و PETG و ABS و TPU؛ کدام برای قطعهٔ شما ساخته شده؟
وقتی سفارش پرینت سهبعدی ثبت میکنید، مهمترین تصمیم فنی شما همان خانهٔ کوچک «جنس» است. تفاوت فیلامنت PLA و PETG و ABS فقط چند درجه دمای چاپ نیست؛ تفاوت قطعهای است که تابستان داخل خودرو نرم میشود با قطعهای که سالها همانجا کار میکند. و TPU اصلاً بازی دیگری است: قطعهای که قرار است خم شود و سالم برگردد.
در این راهنما هر چهار متریال را با عدد کنار هم میگذاریم: چه دمایی را تحمل میکنند، چطور میشکنند، چاپشان چقدر سخت است و چه اثری روی قیمت دارند. هدف این است که آخر مقاله بتوانید بدون حدس زدن، جنس قطعهٔ بعدیتان را انتخاب کنید.
تفاوت فیلامنت PLA و PETG و ABS از کجا شروع میشود؟
هر چهار متریال ترموپلاستیکاند: با گرما نرم میشوند، از نازل بیرون میآیند و با سرد شدن شکل میگیرند. تفاوتشان از ساختار شیمیایی زنجیرهها میآید و خودش را در سه رفتار نشان میدهد:
- دمایی که قطعه در آن نرم میشود. از حدود ۵۵ درجه برای PLA تا بالای ۹۰ درجه برای ABS. این پرتکرارترین دلیل خرابی قطعات پرینتی است، نه شکستن.
- نحوهٔ شکستن. PLA سفت است و یکدفعه میشکند؛ PETG قبل از شکستن خم میشود؛ ABS ضربه را جذب میکند؛ TPU اصلاً نمیشکند، کش میآید.
- جمعشدگی هنگام سرد شدن. هرچه بیشتر باشد، قطعه بیشتر مستعد تاب برداشتن و خطای ابعادی است. PLA کمترین را دارد و ABS بیشترین را.
حالا برویم سراغ تکتکشان.
PLA: دقیق و خوشسطح، ولی زودرنج در برابر گرما
PLA پرمصرفترین فیلامنت دنیاست و بیدلیل هم نیست: کمترین جمعشدگی را دارد، بنابراین دقیقترین ابعاد و صافترین سطح را بین این چهار متریال میدهد. برخلاف تصور رایج، ضعیف هم نیست — استحکام کششیاش حدود ۵۰ تا ۶۰ مگاپاسکال است که از ABS بالاتر است.
مشکلش دو چیز است. اول، گرما: از حدود ۵۵ تا ۶۰ درجه شروع به نرم شدن میکند. داشبورد خودرو در آفتاب تابستان بهراحتی از این دما رد میشود؛ نتیجه، قطعهای است که تاب برمیدارد و وامیرود. دوم، شکنندگی: PLA زیر بار استاتیک خوب دوام میآورد، ولی ضربه را تحمل نمیکند و بهجای خم شدن، یکدفعه میشکند.
جای درستش: ماکت و نمونهٔ اولیهٔ شکلی، قطعات نمایشی، قالب و شابلون، فیکسچرهای سبک داخل محیط سربسته، و هر قطعهای که قرار است اول ببینید و بعد تصمیم بگیرید.
PETG: انتخاب پیشفرض قطعات کاربردی
PETG همان پلیمر خانوادهٔ بطریهای نوشیدنی است که با افزودن گلیکول برای چاپ اصلاح شده. چیزی که تحویل میدهد، تعادل است: استحکامی نزدیک PLA (حدود ۴۵ تا ۵۵ مگاپاسکال)، ولی بهجای شکستن ناگهانی، خم میشود و ضربه را میگیرد. تحمل دماییاش هم تا حدود ۷۰ تا ۷۵ درجه میرسد — یعنی از محیطهایی که PLA را از پا درمیآورد، سالم بیرون میآید.
دو مزیت کمترگفتهشده هم دارد: در برابر رطوبت و بسیاری از مواد شوینده مقاوم است و چسبندگی بین لایههایش از PLA بهتر است، پس در جهت عمودی چاپ کمتر ضعف نشان میدهد. بهایش؟ سطح چاپ کمی براقتر و ناصافتر از PLA است و هنگام چاپ مستعد کشیدن رشتههای نازک بین اجزای قطعه است که به پرداخت مختصری نیاز پیدا میکند.
جای درستش: قطعات مکانیکی و کاربردی، براکت و نگهدارنده، محفظهٔ تجهیزات، قطعاتی که با آب یا رطوبت سروکار دارند، و هر جایی که «هم استحکام، هم کمی انعطاف» میخواهید.
ABS: مقاوم به حرارت و ضربه، به شرط چاپ در شرایط کنترلشده
ABS همان پلاستیکی است که بدنهٔ لوازم خانگی و قطعات داخلی خودرو از آن ساخته میشود. برگ برندهاش دماست: تا حدود ۹۰ تا ۹۵ درجه شکلش را حفظ میکند و در برابر ضربه هم از PLA و PETG مقاومتر است. سطحش را هم میشود با بخار استون صیقل داد تا خطوط لایه تقریباً محو شوند — کاری که با PLA و PETG شدنی نیست.
اما ABS پرچالشترین متریال این فهرست است: جمعشدگی بالایی دارد و اگر محیط چاپ گرم و بدون کوران نباشد، گوشههای قطعه از صفحه بلند میشود و لایهها از هم جدا میشوند. به همین دلیل چاپ موفق ABS به محیط بسته و دمای کنترلشده نیاز دارد و قطعات بزرگ و تخت آن معمولاً بهصورت چندتکه طراحی، تولید و مونتاژ میشوند تا از تاب برداشتن در امان بمانند.
جای درستش: قطعات نزدیک منبع حرارت، قطعات فنی خودرو، بدنههایی که ضربه میخورند، و قطعاتی که پرداخت سطح آینهای با استون برایشان مهم است.
TPU: وقتی قطعه باید خم شود و برگردد
TPU یک الاستومر است؛ چیزی بین پلاستیک و لاستیک. سختی رایجش ۹۵A است — حدوداً مثل چرخ اسکیت — و قبل از پاره شدن تا بیش از ۴۰۰ درصد کش میآید. در برابر سایش و روغن هم مقاومت خوبی دارد، برای همین جنس استاندارد گسکت، ضربهگیر، پایهٔ لرزهگیر و کاورهای محافظ است.
نکتهٔ مهم سفارش TPU زمان است: این متریال باید آهسته چاپ شود، بنابراین زمان دستگاه و در نتیجه قیمتش برای همان حجم، از PLA بیشتر درمیآید. طراحی هم فرق میکند — دیوارهای که در PLA سفت است، در TPU تا شود؛ سفتی نهایی قطعه را ضخامت دیواره و درصد پرشوندگی تعیین میکند، نه فقط جنس.
جای درستش: واشر و درزگیر، ضربهگیر و پد، تسمه و بند، قابهای محافظ، چرخهای کوچک، و هر قطعهای که «انعطاف» جزو شرح وظیفهاش است.
حالا که شخصیت هر چهار متریال روشن شد، یکجا کنار هم ببینیدشان:
کدام فیلامنت برای قطعهٔ توست؟
دقیقترین ابعاد و بهترین سطح، ولی شکننده و حساس به گرما
- تحمل تا حدود ۵۵ درجه
- ماکت و نمونهٔ شکلی
- ارزانترین گزینه
تعادل استحکام و انعطاف؛ پیشفرض قطعات کاربردی
- تحمل تا حدود ۷۵ درجه
- مقاوم به رطوبت
- کمی رشتهکشی در چاپ
مقاوم به حرارت و ضربه، سختگیر در چاپ
- تحمل تا حدود ۹۵ درجه
- قابل پرداخت با استون
- قطعات بزرگ چندتکه ساخته میشود
منعطف و کشسان، مقاوم به سایش
- سختی ۹۵A
- ازدیاد طول بالای ۴۰۰ درصد
- چاپ آهسته و زمانبرتر
اگر بین دو گزینه ماندهاید، فایل را در فرم سفارش بارگذاری کنید و در توضیحات بنویسید قطعه کجا کار میکند؛ پیشنهاد جنس با ما.
PLA یا PETG؟ رایجترین دوراهی
بیشترین تردید سفارشدهندهها بین همین دوتاست، چون قیمتشان نزدیک است و هر دو راحت چاپ میشوند. قاعدهٔ تصمیم ساده است: اگر قطعه قرار است دیده شود، PLA؛ اگر قرار است کار کند، PETG.
PLA
قطعهٔ نمایشی و نمونهٔ اولیه
- سطح مات و یکدست، بهترین جزئیات
- شکست ناگهانی و شکننده
- نرم شدن از حدود ۵۵ درجه
- حساس به رطوبت و آفتاب در درازمدت
- دقت ابعادی عالی
اگر قطعه به دیوار سربسته و دمای اتاق قانع است، PLA تمیزترین نتیجه را میدهد.
PETG
قطعهٔ کاربردی
- سطح براق، جزئیات کمی نرمتر
- خم میشود و ضربه را میگیرد
- تحمل تا حدود ۷۵ درجه
- مناسب محیط مرطوب و شستوشو
- جمعشدگی کم، ولی مستعد رشتهکشی
اگر قطعه بار میبرد، ضربه میخورد یا گرم میشود، اضافهقیمت ناچیز PETG بهترین بیمه است.
عددها کنار هم: جدول مقایسه
مقادیر این جدول محدودههای معمولاند و بسته به سازندهٔ فیلامنت و تنظیمات چاپ کمی جابهجا میشوند؛ برای مقایسهٔ نسبی به آنها تکیه کنید، نه برای محاسبات طراحی.
| ویژگی | PLA | PETG | ABS | TPU |
|---|---|---|---|---|
| تحمل دمای پیوسته | ~۵۵ درجه | ~۷۵ درجه | ~۹۵ درجه | ~۸۰ درجه |
| استحکام کششی | ۵۰ تا ۶۰ MPa | ۴۵ تا ۵۵ MPa | ۳۵ تا ۴۵ MPa | کم، ولی پاره نمیشود |
| رفتار شکست | شکننده | چقرمه | مقاوم به ضربه | الاستیک |
| تاب برداشتن | بسیار کم | کم | زیاد | کم |
| کیفیت سطح | عالی | خوب و براق | خوب + قابلیت پرداخت استون | متوسط |
| سختی چاپ | آسان | متوسط | سخت | سخت و کند |
| هزینهٔ نسبی قطعه | پایه | کمی بالاتر | بالاتر | بالاتر (زمان چاپ زیاد) |
اگر دوست دارید دادههای آزمایشگاهی پشت این جمعبندی را ببینید، این مقایسهٔ فنی استحکام فیلامنتها نقطهٔ شروع خوبی است.
چهار اشتباه رایج در انتخاب فیلامنت
یک: انتخاب PLA برای قطعهای که گرم میشود. پرتکرارترین خطا. نگهدارندهٔ داخل خودرو، قطعهٔ کنار موتور یا آداپتور کنار منبع تغذیه با PLA دوام نمیآورد؛ مستقیم سراغ PETG یا ABS بروید.
دو: انتخاب ABS فقط بهخاطر شهرت «محکم بودن». در کشش استاتیک، ABS از PLA ضعیفتر است. مزیتش ضربه و حرارت است. اگر قطعهٔ شما نه ضربه میخورد و نه گرم میشود، دارید هزینه و ریسک تاب برداشتن را بیدلیل میخرید.
سه: نادیده گرفتن جهت چاپ. قطعهٔ FDM در راستای لایهها محکمتر از عمود بر آنهاست، با هر متریالی. اگر بار قطعه عمود بر لایهها بیفتد، قویترین فیلامنت هم جبرانش نمیکند؛ گاهی چرخاندن قطعه روی صفحهٔ چاپ مهمتر از عوض کردن جنس است.
چهار: انتظار دقت فلزکاری از پرینت. تلرانس معمول FDM حدود ±۰٫۳ درصد ابعاد است. برای جاهایی که انطباق مهم است، حدود ۰٫۵ میلیمتر لقی مونتاژ در طراحی بگذارید و دیوارهٔ باربر را کمتر از ۰٫۸ میلیمتر نگیرید. جزئیات بیشتر این اعداد را در راهنمای بررسی فایل STL پیش از ارسال نوشتهایم.
جنس فیلامنت چقدر روی قیمت اثر دارد؟
کمتر از چیزی که فکر میکنید — و بیشتر از مسیری که فکر میکنید. قیمت یک قطعهٔ پرینتی از دو جزء اصلی ساخته میشود: وزن مصرفی متریال و زمان کار دستگاه. در تخمینگر ما (در زمان نگارش؛ نرخها ممکن است تغییر کند) PLA کیلویی ۳٬۱۷۰٬۰۰۰ تومان و نرخ ساعتی دستگاه ۱۵۰٬۰۰۰ تومان محاسبه میشود، بدون حداقل سفارش و کارمزد ثابت.
نکتهٔ کمترگفتهشده این است که جنس، بیشتر از قیمت هر کیلو، از مسیر زمان چاپ روی قیمت اثر میگذارد: TPU چون آهسته چاپ میشود، برای همان قطعه زمان دستگاه بیشتری میگیرد و ABS بهخاطر تمهیدات ضد تاب برداشتن، آمادهسازی پرهزینهتری دارد. سازوکار کامل محاسبه را در مقالهٔ قیمت پرینت سهبعدی چطور حساب میشود باز کردهایم. برای تیراژ هم تخفیف پلکانی از ۵ عدد شروع میشود و تا ۲۸ درصد در سفارشهای ۵۰ عددی میرسد.
جمعبندی: انتخاب در سه قدم
اگر همهٔ مقاله را در یک روال خلاصه کنیم، این سه قدم است:
انتخاب فیلامنت در سه قدم
- دمای محیط کار را مشخص کنزیر ۵۰ درجه همهٔ گزینهها باز است؛ بالای آن PLA حذف میشود و بالای ۸۰ درجه فقط ABS میماند.
- نوع بار را مشخص کنبار استاتیک و ظاهر مهم؟ PLA. ضربه و بار کاری؟ PETG یا ABS. خمش و برگشت؟ فقط TPU.
- تیراژ و بودجه را ببینبرای نمونهٔ اولیهٔ یکباره ارزانترین گزینهٔ قابل قبول را بگیر؛ برای قطعهای که قرار است سالها کار کند، اختلاف قیمت متریالها در برابر هزینهٔ دوبارهکاری هیچ است.
اگر بعد از این سه قدم هنوز دو گزینه مانده، PETG را انتخاب کنید؛ به ندرت انتخاب غلطی است.
و یک یادآوری: انتخاب بین FDM و پرینت رزینی، تصمیم جدا و مقدم بر انتخاب فیلامنت است؛ اگر هنوز آنجا مردد هستید، اول مقایسهٔ FDM و پرینت رزینی را بخوانید.
قطعهتان آماده است؟ فایل STL را در تخمینگر آنلاین بارگذاری کنید؛ همان لحظه وزن، ابعاد و قیمت را با هر چهار متریال میبینید — فایل شما به سرور ارسال نمیشود و محاسبه در مرورگر خودتان انجام میشود. تحویل همهٔ سفارشها حداکثر ۳ روز کاری است.
سؤالات متداول
محکمترین فیلامنت کدام است؟
بستگی دارد «محکم» را چه معنا کنید. در کشش استاتیک، PLA با ۵۰ تا ۶۰ مگاپاسکال بالاترین عدد را دارد. در برابر ضربه، ABS و PETG بهترند چون بهجای شکستن، انرژی را جذب میکنند. برای اکثر قطعات کاربردی، «محکمِ بهدردبخور» یعنی PETG.
قطعهٔ PLA داخل خودرو چه میشود؟
دمای داشبورد در آفتاب تابستان بهراحتی از ۶۰ درجه عبور میکند؛ یعنی دقیقاً محدودهای که PLA در آن نرم میشود. قطعه تاب برمیدارد و زیر کمترین بار وامیرود. برای هر قطعهٔ خودرویی، PETG کف انتخاب است و اگر قطعه نزدیک موتور یا شیشه است، ABS.
PETG برای فضای باز مناسب است؟
از این چهار متریال، بله — بهترین گزینه است. رطوبت را به خود نمیگیرد و در برابر آفتاب بهمراتب دیرتر از PLA افت میکند. فقط برای قطعهای که سالها زیر آفتاب مستقیم میماند، افت تدریجی رنگ و استحکام را در نظر بگیرید.
فیلامنت دیگری مثل نایلون یا پلیکربنات هم چاپ میکنید؟
در حال حاضر خدمات FDM ما روی همین چهار متریال است: PLA، PETG، ABS و TPU. اگر قطعهٔ شما به خواص نایلون یا دلرین نیاز دارد، معمولاً ماشینکاری همان پلیمر مهندسی جواب بهتری هم میدهد؛ فایل را بفرستید تا مسیر مناسب را پیشنهاد بدهیم.
قطعهای برای ساخت دارید؟
فایل خود را بارگذاری کنید تا قیمت و زمان تحویل را ببینید.
