فیلامنت HIPS یکی از آن موادی است که اسمش کمتر شنیده میشود، اما در عمل نقش بسیار مهمی در موفقیت پرینتهای سهبعدی دارد. HIPS یا High Impact Polystyrene یک پلیمر ترموپلاستیک بر پایه ترکیب پلیاستایرن و لاستیک پلیبوتادین است که در دنیای پرینت سهبعدی بیشتر بهعنوان «ماده ساپورت» شناخته میشود تا یک فیلامنت اصلی برای ساخت قطعه نهایی. نکته جالب اینجاست که برخلاف بسیاری از فیلامنتهای رایج که مقاومت شیمیایی بالایی دارند، نقطه قوت فیلامنت HIPS دقیقا در حلپذیری بالای آن در حلالهای مخصوص است؛ ویژگیای که آن را برای استفاده بهعنوان ساپورت ایدهآل میکند.
در پرینت سهبعدی به روش FDM، وقتی هندسه قطعه شامل بخشهای آویزان، زاویههای تند بیشتر از ۴۵ درجه یا نواحی معلق باشد، به ساختارهای پشتیبان یا همان ساپورت نیاز داریم تا قطعه حین چاپ خم نشود، نریزد یا نشکند. این سازههای ساپورت بعد از پایان چاپ باید حذف شوند؛ کاری که اگر با همان جنس فیلامنت اصلی انجام شود، معمولا وقتگیر، پرریسک و همراه با آسیب به سطح قطعه است. اما وقتی از فیلامنت HIPS بهعنوان ماده ساپورت استفاده میکنیم، میتوانیم پس از اتمام چاپ، این ساختارهای پشتیبان را بهسادگی در حلال مناسب حل کرده و بدون تماس مکانیکی و آسیب به مدل، آنها را حذف کنیم. در این مقاله ابتدا بررسی میکنیم فیلامنت HIPS چیست، چه خواص و محدودیتهایی دارد و سپس میبینیم چگونه میتوان از آن بهصورت حرفهای بهعنوان ماده ساپورت در پرینترهای سهبعدی FDM استفاده کرد.
فیلامنت HIPS چیست؟
فیلامنت HIPS در اصل از ترکیب پلیاستایرن خالص و لاستیک پلیبوتادین ساخته میشود. نتیجه این ترکیب، یک ترموپلاستیک با ضربهپذیری بالا است که هم استحکام خوبی دارد و هم نسبت به بسیاری از پلیمرهای دیگر، انعطاف رفتاری بهتری در برابر ضربه نشان میدهد. فیلامنت HIPS جذب رطوبت کمی دارد، در حلالی به نام لیمونن حل میشود و در عین حال مقاومت ضربهای مناسبی ارائه میدهد. از نظر اقتصادی هم مقرونبهصرفه است، سرعت چاپ مناسبی دارد و در صورت تنظیم درست پروفایل چاپ، قطعاتی بادوام و پایدار تولید میکند. یکی از مزیتهای مهم آن برای کاربر پرینتر سهبعدی این است که بهخوبی در کنار فیلامنت ABS عمل میکند و میتواند بهعنوان ساپورت اختصاصی برای قطعات ABS استفاده شود.
جالب است بدانیم که ریشه این ماده به آزمایشهای یوهان ادوارد زیمن، داروساز آلمانی، برمیگردد. او با رزین درخت استوراکس کار میکرد و در اثر یک فرایند سنتز، ابتدا به یک مایع روغنی رسید که بعد از چند روز به مادهای ژلهای تبدیل شد؛ مادهای که بعدها پایه توسعه خانواده پلیاستایرن و در نهایت پلیاستایرن مقاوم به ضربه یا همان HIPS شد. با این حال، تقریبا نزدیک به یک قرن طول کشید تا این ماده به شکل صنعتی و گسترده در محصولات مختلف مورد استفاده قرار بگیرد.
امروزه فیلامنت HIPS و به طور کلی پلاستیک HIPS در صنایع مختلف حضور دارد؛ از تولید اسباببازی و قطعات الکترونیکی تا باکسها، تریلرهای دوچرخه و انواع بستهبندی مواد غذایی. همین گستره استفاده نشان میدهد که با یک ماده کاملا کاربردی و جاافتاده سروکار داریم. در دنیای پرینت سهبعدی نیز از همین ویژگیهای صنعتی استفاده میشود تا HIPS به صورت فیلامنت، به عنوان متریالی پایدار، خوشچاپ و مخصوصا مناسب برای ساپورت وارد کار شود.
ویژگیهای رفتاری فیلامنت HIPS
از نظر رفتاری، فیلامنت HIPS در بسیاری از ویژگیها شبیه ABS است، اما معمولا سختتر و مقاومتر در برابر ضربه توصیف میشود. سطح قطعه چاپشده با HIPS معمولا صاف، نسبتاً مقاوم به خراش و تا حدی مقاوم به حرارت است. رنگ پایه آن اغلب سفید نیمهشفاف است که این موضوع رنگآمیزی و فینیش نهایی را سادهتر میکند. مهمتر از همه، زمانی که فیلامنت HIPS را به عنوان ماده ساپورت استفاده میکنید، میتوانید پس از چاپ، این بخشهای پشتیبان را در لیمونن حل کنید بدون اینکه به قطعه اصلی آسیبی برسد؛ دقیقا همان ویژگیای که آن را برای هندسههای پیچیده و پر از جزئیات به انتخاب حرفهایها تبدیل کرده است.
البته فیلامنت HIPS بدون محدودیت نیست و شناخت این نقاط ضعف برای انتخاب درست بسیار مهم است. این پلاستیک نسبت به دستهای از مواد شیمیایی مثل برخی حلالها، اسیدها و بازها حساس است و قرار گرفتن طولانیمدت در معرض آنها میتواند باعث تغییر رنگ، شکنندگی یا تخریب تدریجی قطعه شود. مقاومت آن در برابر سرما خیلی بالا نیست و در دماهای پایین ممکن است ترد و شکننده شود، بنابراین برای کاربردهایی که در معرض سرما یا تغییرات شدید دما هستند انتخاب مناسبی نیست. از طرف دیگر، مقاومت HIPS در برابر نور فرابنفش ضعیف است و قرارگیری طولانی در معرض آفتاب میتواند منجر به زرد شدن و کاهش استحکام آن شود، به همین دلیل برای استفاده دائمی در فضای باز توصیه نمیشود.
نکته مهم دیگر این است که HIPS مقاومت شعله خوبی ندارد و به آسانی میتواند شعلهور شود، بنابراین در کاربردهایی که ایمنی در برابر آتش اهمیت دارد نباید به آن تکیه کرد. استحکام کششی فیلامنت HIPS نیز نسبت به برخی پلاستیکهای مهندسی پایینتر است و نباید از آن انتظار تحمل بارهای کششی جدی داشت. علاوه بر این، این ماده زیستسازگار نیست و برای کاربردهای پزشکی که شامل تماس مستقیم با بافت انسانی هستند مناسب محسوب نمیشود. در ادامه مقاله، به صورت دقیقتر سراغ رفتار فیلامنت HIPS در پرینت سهبعدی، تنظیمات بهینه چاپ و اینکه چگونه میتوان از آن به بهترین شکل به عنوان ماده ساپورت استفاده کرد، خواهیم رفت.
چاپ سه بعدی با فیلامنت HIPS چیست؟
هرچند میتوان از فیلامنت HIPS بهتنهایی برای چاپ قطعات سهبعدی استفاده کرد، اما نقش اصلی و شناختهشده آن در دنیای FDM، چاپ «ساپورتهای قابل حل شدن» برای قطعات پیچیده است. در عمل، HIPS اغلب در کنار یک فیلامنت اصلی مثل ABS به کار میرود؛ یعنی ABS برای چاپ خودِ قطعه و فیلامنت HIPS برای ساخت سازههای پشتیبان در نواحی آویزان، پلها و زاویههای بیشتر از حدود ۴۵ درجه استفاده میشود.
در این سناریو، پرینتر سهبعدی، معمولاً با نازل دوگانه یا در چند مرحله جداگانه، مدل اصلی را با ABS و ساپورتها را با فیلامنت HIPS چاپ میکند. بعد از اتمام چاپ، بهجای اینکه کاربر ساعتها صرف جدا کردن دستی ساپورتها، سنبادهکاری و تمیزکاری سطح قطعه کند، کافی است مدل چاپشده را در محلول لیمونن قرار دهد. HIPS در d-limonene حل میشود، اما ABS در برابر این حلال پایدار است؛ بنابراین ساپورتهای HIPS بهتدریج در محلول از بین میروند و مدل اصلی بدون خراش، ترک یا آسیب مکانیکی از ساپورت جدا میشود.
به این ترتیب، «چاپ سهبعدی با فیلامنت HIPS» بیشتر به معنای استفاده هوشمندانه از این ماده بهعنوان ساپورت موقت است تا یک متریال سازهای دائمی. اگر با هندسههای پیچیده، جزئیات ظریف، حفرههای داخلی و اورهنگهای بلند سروکار دارید و میخواهید سطح نهایی قطعه تمیز و حرفهای باقی بماند، ترکیب ABS برای مدل اصلی و فیلامنت HIPS برای ساپورت، یکی از استانداردهای جاافتاده و کارآمد در چاپ سهبعدی FDM محسوب میشود.
ترکیب شیمیایی فیلامنت HIPS چگونه است؟
فیلامنت HIPS حاصل ترکیب دو ماده با ویژگیهای کاملاً متفاوت است: لاستیک پلیبوتادین که بهخاطر خاصیت کشسانی و انعطافپذیریاش شناخته میشود و پلیاستایرن خالص که مادهای سخت و نسبتاً شکننده است. ادغام این دو، پلیمر جدیدی ایجاد میکند که هم سختی و پایداری پلیاستایرن را دارد و هم از انعطاف و مقاومت ضربهای پلیبوتادین بهره میبرد. نتیجه نهایی، مادهای است با استحکام کششی بالا که بهراحتی نمیشکند و برای استفاده در نقش ساپورت یا حتی چاپ قطعات مقاوم مناسب است.
فرآیند تولید HIPS نیز ساختار خاص آن را توضیح میدهد. در مرحله نخست، بوتادین در حضور مونومر استایرن بهصورت انتخابی پلیمریزه میشود. این واکنش تحت حضور یک سامانه کاتالیستی شامل ترکیباتی مانند نئودیمیوم بیس(۲-اتیلهگزانول) فسفونات، دیایزوبوتیل آلومینیوم هیدرید و دیاتیل آلومینیوم کلرید انجام میشود. در این مرحله، محلول پیشپلیمر باید دارای مقدار بالای ساختار cis-1,4 در ترکیب پلیبوتادین و مقدار بسیار کم استایرن باشد؛ بهطور معمول حدود ۹۶٫۶ درصد ساختار cis-1,4 و تنها حدود ۱٫۰۱ درصد استایرن.
در ادامه، این پیشپلیمر دوباره با استایرن پلیمریزه میشود، اما اینبار واکنش به شکل کامل و یکنواخت انجام میگیرد تا ساختار نهایی فیلامنت HIPS با توزیع مناسب فازهای لاستیکی و پلاستیکی ایجاد شود. همین ریزساختار کنترلشده است که ویژگیهای کلیدی HIPS مانند مقاومت ضربهای، سختی مناسب و رفتار چاپی پایدار را ایجاد میکند.
خواص فیلامنت HIPS
فیلامنت HIPS مجموعهای از ویژگیهای مکانیکی، شیمیایی و رفتاری دارد که آن را هم بهعنوان یک ماده چاپ و هم بهعنوان ساپورت قابل حل، بسیار کاربردی میکند. مهمترین خصوصیات آن عبارتاند از:
۱. شکلپذیری و ماشینکاری آسان
فیلامنت HIPS نسبت به بسیاری از پلاستیکها، مادهای خوشفرم است. پس از چاپ، میتوان آن را بهراحتی سوراخکاری، برش یا پرداخت کرد. همچنین با انواع چسبها سازگار است و اتصال مکانیکی یا چسبی روی آن بهخوبی انجام میشود.
۲. دوام و مقاومت ضربهای مناسب
به دلیل وجود فاز لاستیکی پلیبوتادین در ساختار این ماده، HIPS دارای مقاومت ضربهای بالاتر نسبت به پلیاستایرن معمولی است. این ویژگی باعث میشود قطعات چاپشده یا ساپورتهای آن در طول فرآیند چاپ پایداری بیشتری داشته باشند.
۳. قابلیت حل شدن در لیمونن
شاخصترین ویژگی HIPS در پرینت سهبعدی، قابلیت حل شدن آن در d-limonene است. این خاصیت امکان میدهد ساپورتهای ساختهشده با HIPS بدون سایش، خراش یا فشار مکانیکی، از قطعه اصلی جدا شوند و سطح نهایی کار کاملاً تمیز باقی بماند.
۴. ایمنی غذایی
فیلامنت HIPS در بسیاری از کاربردهای صنعتی و بستهبندی مواد غذایی استفاده میشود، زیرا از نظر شیمیایی پایدار و food-safe است. البته باید توجه داشت که در چاپ سهبعدی، ایمنی غذایی به شرایط چاپ و نوع نازل نیز وابسته است.
۵. عدم جذب رطوبت
برخلاف بسیاری از فیلامنتها مانند PLA، PETG یا نایلون که رطوبتگیر هستند، HIPS در معرض هوا پایدار میماند و رطوبت چندانی جذب نمیکند. این ویژگی باعث میشود نگهداری آن سادهتر باشد و کاربر نیاز کمتری به خشککنهای تخصصی داشته باشد.
۶. دمای ذوب مناسب برای چاپ FDM
فیلامنت HIPS در بازه ۲۲۰ تا ۲۵۰ درجه سانتیگراد ذوب میشود. این محدوده تقریباً مشابه ABS است، به همین دلیل این دو ماده بهطور طبیعی مکمل یکدیگر در چاپ دو فیلامنتی هستند.
مجموع این ویژگیها باعث شده HIPS نهتنها یک پلیمر صنعتی پرکاربرد باشد، بلکه در دنیای پرینت سهبعدی نیز جایگاه ویژهای پیدا کند؛ خصوصاً برای کسانی که با هندسههای پیچیده و نیازمند ساپورتهای قابل حل سروکار دارند.
جدول مقایسه HIPS در برابر ABS ،PETG و PLA
در ادامه، جدول مقایسه فیلامنتهای HIPS، ABS، PETG و PLA را بهصورت استاندارد و مرتب مشاهده میکنید:
| ویژگی (Property) | HIPS | ABS | PETG | PLA |
| زیستتخریبپذیر (Biodegradable) | خیر | خیر | خیر | بله |
| قابل بازیافت (Recyclable) | بله | بله | بله | بله |
| رطوبتپذیری بالا (High hygroscopicity) | خیر | بله | بله | بله |
| مقاوم در برابر UV (UV-resistant) | خیر | خیر | بله | خیر |
| ایمن برای غذا (Food-safe) | بله | بله | بله | بله |
مقایسه فیلامنت HIPS با ABS ،PETG و PLA
برای اینکه جایگاه فیلامنت HIPS را بهتر در بین متریالهای رایج پرینت سهبعدی بشناسیم، بد نیست نگاهی مقایسهای بین آن و فیلامنتهای ABS، PETG و PLA داشته باشیم. بر اساس جدول ارائهشده، چند نکته کلیدی قابل برداشت است:
۱. زیستتخریبپذیری
فیلامنت HIPS مانند ABS و PETG زیستتخریبپذیر نیست؛ یعنی برخلاف PLA در طبیعت تجزیه نمیشود. اگر پایداری محیطزیستی و «دوستدار محیطزیست بودن» برایتان اولویت اصلی است، PLA از این نظر جلوتر است. اما در عوض، HIPS برای کاربردهای صنعتی و فنی طراحی شده، نه صرفاً کاربردهای موقت یا تزئینی.
۲. قابلیت بازیافت
هر چهار فیلامنت HIPS، ABS، PETG و PLA از نظر تئوری قابلیت بازیافت دارند. این یعنی در صورت وجود زیرساخت مناسب، ضایعات آنها میتواند دوباره به چرخه تولید بازگردد. از این جهت، HIPS نسبت به مواد کاملاً غیرقابلبازیافت، انتخاب بهتری محسوب میشود.
۳. جذب رطوبت از هوا
یکی از مزیتهای مهم فیلامنت HIPS نسبت به بقیه، رطوبتپذیری پایین آن است. در حالی که ABS، PETG و PLA همگی «هایگروسکوپیک» هستند و در تماس با هوای مرطوب بهمرور آب جذب میکنند، HIPS در شرایط محیطی معمول پایدارتر است و نگهداری سادهتری دارد. این ویژگی هم برای کاربر خانگی و هم برای استفاده نیمهصنعتی یک امتیاز بزرگ است، چون نیاز به خشککردن مداوم فیلامنت را کاهش میدهد.
۴. مقاومت در برابر UV
در زمینه مقاومت در برابر نور UV، فقط PETG عملکرد مناسبی دارد. HIPS، ABS و PLA همگی در برابر نور مستقیم خورشید و فرابنفش پایدار نیستند و در استفاده طولانیمدت در فضای باز دچار زرد شدن، شکنندگی یا افت خواص میشوند. بنابراین فیلامنت HIPS برای کاربردهای دائمی outdoor توصیه نمیشود، مگر با پوششها یا طراحی محافظ.
۵. ایمنی غذایی
طبق جدول، هر چهار ماده از جمله فیلامنت HIPS در سطح مواد خام، food-safe در نظر گرفته میشوند و به همین دلیل در بستهبندی و صنایع غذایی هم کاربرد دارند. با این حال، در پرینت سهبعدی باید نکته مهمی را در نظر داشت: ایمنی غذایی قطعات چاپشده فقط به جنس فیلامنت وابسته نیست و وضعیت نازل، آلودگیها، دماهای چاپ و نوع رنگدانهها هم در این موضوع دخیل هستند. بنابراین اگر بهدنبال کاربرد مستقیم غذایی هستید، باید مجموعه کل فرآیند را استانداردسازی کنید، نه فقط نوع فیلامنت را.
در مجموع، این مقایسه نشان میدهد که فیلامنت HIPS از نظر رطوبتپذیری پایین، قابلیت استفاده در بستهبندی و امکان بازیافت جایگاه خوبی دارد، اما برای استفاده در فضای باز و کاربردهای محیطی سخت، گزینههایی مثل PETG (بهخصوص از نظر مقاومت UV) عملکرد بهتری خواهند داشت. در عوض، وقتی صحبت از ساپورت قابل حل و چاپ پایدار در کنار ABS باشد، HIPS عملاً تبدیل به گزینه تخصصی و برتر میشود.
محدودیتهای پرینت سه بعدی با فیلامنت HIPS
با وجود تمام مزایا، فیلامنت HIPS بدون ایراد هم نیست و برای انتخاب آگاهانه باید محدودیتهای آن را هم در نظر گرفت.
۱. سختی سطحی پایین و خراشپذیری
یکی از ضعفهای HIPS، سختی سطحی پایین آن است. یعنی اگرچه قطعه میتواند از نظر کلی مقاوم باشد، اما سطح آن بهراحتی خط و خش میگیرد. در کاربردهایی که ظاهر نهایی بسیار مهم است یا قطعه مرتب در تماس با اجسام دیگر قرار میگیرد، این موضوع میتواند مشکلساز شود و نیاز به پرداخت سطحی یا پوشش محافظ را افزایش دهد.
۲. رفتار مکانیکی ترد و شکننده
با اینکه HIPS از نظر ضربهپذیری از پلیاستایرن معمولی بهتر است، اما در عمل برای بسیاری از کاربردهای مهندسی، مادهای نسبتاً سخت و شکننده محسوب میشود. این یعنی در برابر ضربههای ناگهانی، تنشهای متمرکز یا خمش زیاد میتواند ترک بردارد یا بشکند. بنابراین برای قطعاتی که قرار است تحت بار مکانیکی جدی یا تغییر شکل مکرر قرار بگیرند، HIPS انتخاب ایدهآلی نیست و بیشتر برای ساپورت، مدلهای مفهومی یا کاربردهای با بار سبک پیشنهاد میشود.
۳. اشتعالپذیری بالا و خطر آتشسوزی
یکی از مهمترین محدودیتهای فیلامنت HIPS، قابلیت اشتعال بالای آن است. این ماده در تماس با شعله یا منبع حرارتی شدید بهسرعت آتش میگیرد و نکته نگرانکنندهتر این است که حتی بعد از دور شدن از منبع حرارت نیز تمایل دارد به سوختن ادامه دهد. به همین دلیل هنگام پرینت با HIPS باید موارد ایمنی را جدی بگیرید:
- استفاده از پرینتر در محیط کنترلشده و دور از مواد قابل اشتعال
- اطمینان از سلامت سیستمهای برقی و گرمکن پرینتر
- قرار دادن خاموشکننده مناسب در نزدیکی دستگاه
در مجموع، این محدودیتها باعث میشود فیلامنت HIPS بیشتر بهعنوان ماده ساپورت قابل حل و متریالی برای کاربردهای خاص مطرح باشد، نه یک فیلامنت همهفنحریف برای هر نوع قطعه مکانیکی یا محیط کاری حساس به حریق.
چرا فیلامنت HIPS در پرینت سهبعدی استفاده میشود؟
فیلامنت HIPS به دلیل مجموعهای از ویژگیهای کاربردی، به یکی از مواد مهم در چاپ سهبعدی تبدیل شده است. این ماده تنها یک پلیمر معمولی نیست؛ بلکه ویژگیهای خاص آن باعث میشود هم برای چاپ مستقیم و هم بهطور ویژه برای ساپورتهای قابل حل گزینهای ایدهآل باشد.
۱. استحکام و مقاومت ضربهای مناسب
HIPS نسبت به پلیاستایرن معمولی بسیار مقاومتر است و در برابر ضربه عملکرد مطلوبی دارد. این ویژگی باعث میشود در چاپ قطعات سبک، نمونههای مفهومی یا بخشهایی که نیاز به مقاومت متوسط دارند، مادهای قابل اعتماد باشد.
۲. پایداری در محیطهای مرطوب
برخلاف بسیاری از فیلامنتها، HIPS رطوبتپذیری کمی دارد. این پایداری در محیطهای مرطوب یک مزیت بزرگ است، زیرا کیفیت چاپ را پایدارتر نگه میدارد و نگهداری فیلامنت نیز سادهتر میشود.
۳. دوام و پایداری خوب در طول چاپ
HIPS در فرآیند چاپ پایدار رفتار میکند، لایهها بهخوبی به هم میچسبند و قطعه نهایی در برابر تنشهای معمول چاپ مقاوم است. این عملکرد قابل پیشبینی آن را برای کاربران تازهکار و حرفهای مناسب میکند.
۴. سازگاری با تکنیکهای چاپ متنوع
HIPS تنها در FDM کاربرد ندارد؛ بلکه در برخی روشهای دیگر مانند اسکرین پرینتینگ نیز مورد استفاده قرار میگیرد. در این روش، جوهر از طریق یک مش با کمک غلتک یا اسکوییجی روی سطح منتقل میشود و HIPS بهعنوان یک ماده پایدار و قابل پردازش، عملکرد خوبی دارد.
۵. بهترین گزینه برای ساپورت قابل حل، مخصوصاً در کنار ABS
مهمترین دلیل محبوبیت HIPS در دنیای پرینت سهبعدی، قابلیت حل شدن آن در d-limonene است. این ویژگی باعث میشود HIPS بهعنوان ساپورت موقت در کنار ABS استفاده شود. مزیت این ترکیب:
- ABS برای چاپ قطعه اصلی
- HIPS برای چاپ ساپورتهایی که بعداً بدون نیاز به سایش یا ضربه از قطعه جدا میشوند
این فرآیند برای چاپ قطعات پیچیده با اورهنگهای زیاد، هندسههای داخلی و کانالهای بسته بسیار حیاتی است، زیرا کیفیت سطح نهایی مدل اصلی را کاملاً دستنخورده و تمیز نگه میدارد.
در مجموع، HIPS به دلیل مقاومت، پایداری، قابلیت حل شدن و سازگاری با ABS تبدیل به یکی از مهمترین و حرفهایترین مواد ساپورت در پرینت سهبعدی FDM شده است.
چگونه از فیلامنت HIPS در پرینت سهبعدی استفاده کنیم؟
برای آنکه بتوانید از تمام قابلیتهای فیلامنت HIPS در چاپ سهبعدی بهره ببرید، لازم است شرایط چاپ و تنظیمات پرینتر بهدرستی انجام شود. رعایت نکات زیر میتواند کیفیت چاپ را بهطور چشمگیری بهبود دهد، چه از HIPS برای چاپ مستقیم استفاده کنید و چه برای ساپورت قابل حل.
۱. تنظیم صحیح دمای تخت حرارتی (Heated Bed)
برای جلوگیری از تاببرداشتگی و جدا شدن لایه اول، تخت پرینتر باید در بازه ۹۰ تا ۱۱۰ درجه سانتیگراد قرار گیرد. این مقدار مشابه دمای موردنیاز برای ABS است و چسبندگی اولیه قطعه را تضمین میکند.
۲. انتخاب سطح ساخت مناسب
HIPS روی سطوح مختلف عملکرد قابل قبولی دارد. برخی گزینههای مناسب عبارتاند از:
- نوار Kapton Tape
- شیتهای PET
- شیشههای معمولی یا بوروسیلیکات
این سطوح چسبندگی خوبی ایجاد میکنند و از تاببرداشتگی قطعه جلوگیری میکنند.
۳. تنظیم دمای نازل در بازه استاندارد
برای ذوب و اکسترود پایدار فیلامنت HIPS، دمای نازل باید در محدوده ۲۲۰ تا ۲۵۰ درجه سانتیگراد تنظیم شود. این بازه دمایی باعث میشود لایهها بهخوبی به هم بچسبند و چاپ یکنواخت انجام شود.
۴. استفاده از اسلاری ABS برای بهبود چسبندگی
برای افزایش چسبندگی لایه اول، میتوان مخلوطی از ABS و استون را تهیه و روی سطح پرینت اعمال کرد. این ترکیب که با نام ABS Slurry شناخته میشود، یکی از بهترین روشها برای ثابت نگهداشتن قطعه در طول چاپ است، خصوصاً زمانی که با مواد پرتنش مانند HIPS و ABS کار میکنید.
۵. استفاده از اکسترودر دوگانه برای ساپورت HIPS
اگر قرار است فیلامنت HIPS را بهعنوان ماده ساپورت بهکار ببرید، باید از پرینتری با اکسترودر دوگانه استفاده کنید. در این حالت:
- نازل اول قطعه اصلی را (معمولاً با ABS) چاپ میکند
- نازل دوم ساپورتهای HIPS را میسازد که بعداً با لیمونن حل میشوند
این ترکیب برای چاپهای پیچیده و حرفهای بسیار کارآمد است.
در صورت رعایت این نکات، HIPS رفتاری پایدار، چسبندگی مناسب، و کیفیت چاپ بسیار خوبی ارائه میدهد و در نقش ساپورت نیز عملکردی بیرقیب دارد.
بهترین تنظیمات پرینت برای فیلامنت HIPS
برای دستیابی به چاپی پایدار، تمیز و بدون تاببرداشتگی با فیلامنت HIPS، باید برخی تنظیمات کلیدی پرینتر مانند دمای نازل، تخت حرارتی، سرعت چاپ و میزان عقبکشیدگی اکسترودر در محدوده بهینه قرار گیرند. جدول زیر تنظیمات پیشنهادی را بهصورت کامل نشان میدهد.
جدول تنظیمات پیشنهادی پرینتر برای چاپ HIPS
| تنظیمات پرینتر (Printer Settings) | مقدار (Value) |
| دمای نازل / اکسترودر | ۲۲۰ تا ۲۵۰ درجه سانتیگراد |
| دمای تخت حرارتی (Bed Temperature) | ۹۰ تا ۱۱۰ درجه سانتیگراد |
| سرعت چاپ (Print Speed) | ۳۵ تا ۶۰ میلیمتر بر ثانیه |
| سرعت Retraction | ۲۰ تا ۴۵ میلیمتر بر ثانیه |
| میزان Retraction در Bowden | ۴ تا ۶ میلیمتر |
| میزان Retraction در Direct Drive | ۲ تا ۳ میلیمتر |
| نرخ Flow فیلامنت | ۹۵ تا ۱۰۵ درصد |
| استفاده از محفظه پرینتر (Enclosure) | توصیه میشود |
| جنس سطح پرینت (Bed Material) | Kapton Tape، شیت PET، صفحه شیشهای |
تنظیمات تکمیلی برای چاپ سهبعدی با فیلامنت HIPS
در این بخش، مهمترین تنظیمات و نکات عملی برای کار با فیلامنت HIPS را مرور میکنیم؛ مواردی که کمک میکنند چاپی پایدارتر، باکیفیتتر و بدون تاببرداشتگی داشته باشید. این نکات بهصورت مستقیم بر کیفیت نهایی تأثیر میگذارند و دانستن آنها برای کسانی که قصد استفاده از HIPS بهعنوان فیلامنت اصلی یا ساپورت دارند ضروری است.
سرعت مناسب برای چاپ HIPS
سرعت پیشنهادی برای چاپ فیلامنت HIPS حدود ۳۵ تا ۶۰ میلیمتر بر ثانیه است. هرچه قطعه پیچیدهتر و پرجزئیاتتر باشد، بهتر است سرعت را به بازههای پایینتر نزدیک کنید تا کیفیت لایهها حفظ شود.
دمای ذوب فیلامنت HIPS
بسته به برند، دمای ذوب و چاپ فیلامنت HIPS معمولاً بین ۲۲۰ تا ۲۵۰ درجه سانتیگراد تنظیم میشود. این بازه همان دمای نازل یا هاتاند است که مسئول ذوب و خروج فیلامنت از نازل است.
نیاز به تخت گرم در چاپ HIPS
برای چاپ با HIPS (چه بهتنهایی و چه بهعنوان ساپورت ABS) حتماً به Bed گرم با دمای حدود ۹۰ تا ۱۱۰ درجه سانتیگراد نیاز دارید تا هم چسبندگی به سطح بهتر شود و هم از تاببرداشتن قطعه جلوگیری شود.
ضخامت دیواره مناسب برای HIPS
برای جلوگیری از تاببرداشتگی یا ترک، بهتر است حداقل ضخامت دیواره در چاپ قطعات HIPS حدود ۱ میلیمتر در نظر گرفته شود. وقتی از HIPS بهعنوان ساپورت استفاده میکنید، ضخامت پیشنهادی دیواره حدود ۱٫۲ میلیمتر است.
چگالی پر (Infill) مناسب برای HIPS
برای بیشتر کاربردهای عمومی، چگالی پر یا اینفیل مناسب برای HIPS حدود ۲۰ درصد است؛ عددی که تعادلی بین مصرف فیلامنت، زمان چاپ و استحکام قطعه ایجاد میکند.