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अध्ययन में 1 किलो 3डी प्रिंटिंग फिलामेंट का वास्तविक उत्पादन पता चला

अध्ययन में 1 किलो 3डी प्रिंटिंग फिलामेंट का वास्तविक उत्पादन पता चला

2025-11-01

कल्पना कीजिए कि आपकी 3डी प्रिंटिंग पेन हर स्ट्रोक के साथ पूरी दुनिया बना रही है। लेकिन क्या आपने कभी सोचा है कि एक किलोग्राम फिलामेंट वास्तव में कितनी दूर तक जा सकता है? इसका उत्तर कोई सरल संख्या नहीं है, बल्कि कई कारकों से प्रभावित एक जटिल गणना है।

सामान्य 3डी प्रिंटिंग फिलामेंट प्रकार

जैसे-जैसे 3डी प्रिंटिंग तकनीक अधिक सुलभ होती जा रही है, विभिन्न प्रकार की सामग्रियां सामने आई हैं। डेस्कटॉप एफडीएम 3डी प्रिंटिंग में, ये प्लास्टिक फिलामेंट विशेष रूप से आम हैं, जिनमें से प्रत्येक के अद्वितीय गुण और अनुप्रयोग हैं:

  • पीएलए (पॉलीलेक्टिक एसिड): मक्का स्टार्च जैसे नवीकरणीय संसाधनों से प्राप्त एक जैव-आधारित सामग्री। पीएलए अपनी प्रिंटिंग में आसानी, अच्छी ताकत और चमकदार फिनिश के लिए लोकप्रिय है, जो विशेष रूप से कम तापमान पर प्रिंटिंग के लिए उपयुक्त है।
  • एबीएस (एक्रिलोनिट्राइल ब्यूटाडीन स्टाइरीन): पीएलए की तुलना में अधिक टिकाऊ और लचीला लेकिन उच्च प्रिंटिंग तापमान की आवश्यकता होती है। अक्सर यांत्रिक भागों के लिए उपयोग किया जाता है।
  • पीईटीजी (पॉलीइथिलीन टेरेफ्थेलेट ग्लाइकोल): उत्कृष्ट रासायनिक प्रतिरोध और एफडीए खाद्य संपर्क प्रमाणन प्रदान करता है, जो इसे खाद्य-संबंधित अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाता है।
  • नायलॉन: असाधारण ताकत और स्थायित्व के लिए जाना जाता है, हालांकि नमी अवशोषण की संभावना है और प्रिंट करना चुनौतीपूर्ण है। इसकी चिकनी सतह प्रिंटिंग की कठिनाई को बढ़ाती है।
  • पीसी (पॉलीकार्बोनेट): उच्च गर्मी प्रतिरोध और यांत्रिक शक्ति की सुविधाएँ, लेकिन प्रिंटिंग उपकरण से अधिक मांग करती हैं, आमतौर पर संलग्न उच्च तापमान वाले प्रिंटर की आवश्यकता होती है।
  • टीपीयू (थर्मोप्लास्टिक पॉलीयूरेथेन): लोचदार घटकों, लचीले कनेक्टर्स और टिकाऊ उपकरणों के लिए एकदम सही एक लचीला फिलामेंट।
फिलामेंट लंबाई गणना

ये सामग्रियां आमतौर पर दो मानक व्यास में बेची जाती हैं: 1.75 मिमी और 2.85 मिमी। 1.75 मिमी वेरिएंट अधिक सटीक प्रिंट प्राप्त करने की क्षमता के कारण व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

फिलामेंट स्पूल पर घाव होता है जो 50 ग्राम के परीक्षण आकार से लेकर 10 किलोग्राम के औद्योगिक रोल तक होता है। डेस्कटॉप 3डी प्रिंटिंग के लिए, 1 किलोग्राम सबसे आम विनिर्देश है।

वजन और सामग्री प्रकार निर्धारित करने के बाद, फिलामेंट की लंबाई मुख्य रूप से व्यास पर निर्भर करती है। सामान्य व्यास में 1.75 मिमी और 2.85 मिमी शामिल हैं।

सामग्री घनत्व सीधे प्रभावित करता है कि निश्चित वजन के स्पूल पर कितना फिलामेंट घाव हो सकता है। कम घनत्व वाली सामग्रियां जैसे पीएलए (लगभग 1.24 ग्राम/सेमी³) समान वजन के लिए लंबी लंबाई देती हैं। उच्च घनत्व (लगभग 1.27 ग्राम/सेमी³) के साथ पीईटीजी, छोटे रोल में परिणाम देता है।

कॉपरफिल जैसे विशेष फिलामेंट में और भी अधिक घनत्व होता है (3.9 ग्राम/सेमी³ या अधिक तक), जिससे लंबाई काफी कम हो जाती है। उदाहरण के लिए, 1 किलोग्राम कॉपरफिल केवल लगभग 107 मीटर प्रदान कर सकता है।

तालिका 1: 1 किलो फिलामेंट - सामग्री घनत्व बनाम व्यास बनाम लंबाई
फिलामेंट घनत्व (ग्राम/सेमी³) व्यास: 1.75 मिमी (मी) व्यास: 2.85 मिमी (मी)
पीएलए 1.24 335.3 126.4
एबीएस 1.04 399.8 150.7
एएसए 1.07 388.6 146.5
पीईटीजी 1.27 327.4 123.4
नायलॉन 1.08 385 145.1
पॉलीकार्बोनेट 1.20 346.5 130.6
एचआईपीएस 1.07 388.6 146.5
पीवीए 1.19 349.4 131.7
टीपीयू/टीपीई 1.20 346.5 130.6
पीएमएमए 1.18 352.3 132.8
कॉपरफिल 3.90 106.6 40.2
तालिका 2: 1.75 मिमी फिलामेंट - सामग्री घनत्व बनाम वजन बनाम लंबाई
फिलामेंट घनत्व (ग्राम/सेमी³) 500 ग्राम (मी) 750 ग्राम (मी) 1 किलो (मी) 3 किलो (मी)
पीएलए 1.24 167.6 251.5 335.3 1005.9
एबीएस 1.04 199.9 299.8 399.8 1,199.3
एएसए 1.07 194.3 291.5 388.6 1,165.8
पीईटीजी 1.27 163.7 245.6 327.4 982.2
नायलॉन 1.08 192.5 288.8 385 1,155
पॉलीकार्बोनेट 1.20 173.2 260 346.5 1039.4
एचआईपीएस 1.07 194.3 291.5 388.6 1,165.8
पीवीए 1.19 174.7 262 349.4 1,048.1
टीपीयू/टीपीई 1.20 173.2 260 346.5 1039.4
पीएमएमए 1.18 176.2 264.2 352.3 1,057
कॉपरफिल 3.90 53.3 80 106.6 319.8
तालिका 3: 2.85 मिमी फिलामेंट - सामग्री घनत्व बनाम वजन बनाम लंबाई
फिलामेंट घनत्व (ग्राम/सेमी³) 500 ग्राम (मी) 750 ग्राम (मी) 1 किलो (मी) 3 किलो (मी)
पीएलए 1.24 67.0 94.8 126.4 379.3
एबीएस 1.04 75.4 113.0 150.7 452.1
एएसए 1.07 73.3 109.9 146.5 439.5
पीईटीजी 1.27 61.7 92.6 123.4 370.2
नायलॉन 1.08 72.6 108.9 145.1 435.4
पॉलीकार्बोनेट 1.20 65.3 98 130.6 391.9
एचआईपीएस 1.07 73.3 109.9 146.5 439.5
पीवीए 1.19 65.9 98.8 131.7 395.2
टीपीयू/टीपीई 1.20 65.3 98 130.6 391.9
पीएमएमए 1.18 66.4 99.6 132.8 398.5
कॉपरफिल 3.90 20.1 30.1 40.2 120.6

जैसा कि डेटा दिखाता है, 1 किलोग्राम फिलामेंट की लंबाई सामग्री घनत्व और व्यास पर निर्भर करती है।

विशिष्ट मॉडलों के लिए फिलामेंट उपयोग का अनुमान लगाना

किसी विशेष 3डी मॉडल को प्रिंट करने के लिए कितने फिलामेंट की आवश्यकता होती है? यह प्रिंट वॉल्यूम, इनफिल प्रतिशत और परत ऊंचाई सहित विभिन्न स्लाइसिंग सेटिंग्स पर निर्भर करता है।

  • बड़े मॉडल स्वाभाविक रूप से अधिक सामग्री की आवश्यकता होती है। लंबे मॉडलों को लंबवत रूप से अधिक फिलामेंट की आवश्यकता होती है।
  • उच्च इनफिल प्रतिशत अधिक ठोस अंदरूनी हिस्सों का मतलब है, अधिक प्लास्टिक की खपत। विरल इनफिल सामग्री बचाता है।
  • छोटी परत ऊँचाई अधिक परतों का निर्माण करें, बेहतर रिज़ॉल्यूशन के लिए अधिक फिलामेंट का उपयोग करें।

सौभाग्य से, अधिकांश स्लाइसिंग सॉफ़्टवेयर जैसे कि क्यूरा प्रिंटिंग से पहले फिलामेंट उपयोग का अनुमान लगा सकता है। ऑनलाइन फिलामेंट कैलकुलेटर भी हैं जो मॉडल आयामों और प्रिंट सेटिंग्स के आधार पर अनुमान प्रदान करते हैं।

एक मोटे संदर्भ के रूप में, एक 6 इंच लंबा मॉडल के साथ 15% इनफिल उपयोग कर सकता है 10-15 मीटर 1.75 मिमी फिलामेंट का। सटीक अनुमान दक्षता को अधिकतम करता है।

फिलामेंट उपयोग का अनुकूलन

फिलामेंट खरीदते और उपयोग करते समय लागत कम करने और कचरे को कम करने के लिए, इन सिफारिशों पर विचार करें:

  • गुणवत्ता वाले ब्रांड खरीदें: प्रीमियम फिलामेंट सुसंगत व्यास और घनत्व बनाए रखते हैं, यह सुनिश्चित करते हुए कि आपको लेबल की गई लंबाई मिलती है। सस्ते विकल्पों में अधिक भिन्नता हो सकती है।
  • स्लाइसिंग सेटिंग्स को अनुकूलित करें: "विरल इनफिल," "दीवारों से पहले इनफिल" सक्षम करें, और प्रिंट गुणवत्ता बनाए रखते हुए सामग्री को संरक्षित करने के लिए परत की ऊंचाई कम करें।
  • फिलामेंट को ठीक से सुखाएं: कुछ सामग्रियां (जैसे नायलॉन) नमी को अवशोषित करती हैं। उपयोग से पहले सुखाने से बुलबुले रुकते हैं और स्थिरता बनी रहती है।
  • प्लास्टिक का पुनर्चक्रण करें: विफल प्रिंट और बचे हुए फिलामेंट को छर्रों में पीस लें, फिर अपने स्वयं के फिलामेंट को बाहर निकालने के लिए एक रीसाइक्लिंग मशीन का उपयोग करें।

फिलामेंट दक्षता को अधिकतम करने से प्रत्येक स्पूल अधिक मॉडल बना सकता है। अनुकूलन पर बिताया गया समय अधिक कुशल सामग्री उपयोग की ओर ले जाता है।

मुख्य बातें
  • 1.75 मिमी फिलामेंट का 1 किलो स्पूल आमतौर पर 107 से 400 मीटर तक होता है, जिसकी लंबाई घनत्व के अनुसार भिन्न होती है।
  • इनफिल प्रतिशत, मॉडल का आकार और परत की ऊंचाई फिलामेंट आवश्यकताओं को प्रभावित करने वाले प्रमुख कारक हैं।
  • दक्षता को अधिकतम करना गुणवत्ता वाली सामग्री, अनुकूलित सेटिंग्स और प्लास्टिक रीसाइक्लिंग पर निर्भर करता है, जब संभव हो।

यह सटीक रूप से जानना कि स्पूल पर कितने मीटर हैं, नियोजित 3डी प्रिंटिंग परियोजनाओं के लिए सामग्री की जरूरतों का अनुमान लगाने में मदद करता है। फिलामेंट की मात्रा को आपके प्रिंटिंग वर्कलोड से मिलाना कचरे से बचने में मदद करता है।