Πώς να κάνετε 3D εκτύπωση με νάιλον
Το νάιλον αναφέρεται σε μια κατηγορία θερμοπλαστικών πολυμερών με ποικιλία σε μηχανικές, θερμικές και χημικές ιδιοότητες. Το νάιλον είναι το πιο δημοφιλή υλικά που χρησιμοποιούνται από μηχανικούς, τους κατασκευαστές λόγω της διακύμανσής τους και της τάσης τους για υψηλή αντοχή και αντοχή στη φθορά.
Χρησιμοποιώντας το νάιλον ως υλικό 3D εκτύπωσης, σας επιτρέπει να δημιουργήσετε δυναμικά πρωτότυπα και να έχετε σαν πλεονέκτημα την μεγάλη ποικιλία των ιδιοτήτων σε διαφορετικές συνθέσεις. Σε αυτό το άρθρο, θα ανακαλύψετε τις σημερινές επιλογές για την εκτύπωση με νάιλον και θα μάθετε κάποιες συμβουλές για επιτυχημένα αποτελέσματα.
Είδη νάιλον
Υπάρχει ένας αριθμός από διαφορετικά νάιλον και για 3D εκτύπωση σε FDM και σε SLS. Παρακάτω είναι οι πιο πρόσφατες συνθέσεις που διαφέρουν σε μηχανικές ιδιότητες και σε ρυθμίσεις εκτύπωσης.
Νήματα FDM
Alloy 910
Αυτό το υλικό σχεδιάστηκε για να συναντήσει όσο γίνεται πιο υψηλές αποδόσεις 3D εκτύπωσης. Ένα μοναδικό μείγμα νάιλον και συν-πολυεστέρων, το Alloy 910 έχει την πιο υψηλή αντοχή ελαστικότητας από τα περισσότερα υλικά 3D εκτύπωσης και είναι συμβατό με μεσαίες έως υψηλές μηχανές.
Nylon Bridge
Αυτό το υλικό «γεφυρώνει» το χάσμα μεταξύ ενός αριθμού διαφορετικών μηχανικών ιδιοτήτων. Το Nylon Bridge διαθέτει υψηλή αντοχή σε ελαστικότητα και χαμηλό συντελεστή τριβής με εύκολες ρυθμίσεις εκτύπωσης συγκριτικά με άλλα παρόμοια υλικά.
Nylon 230
Αυτό το υλικό χρησιμοποιείται σε “χαμηλές” μηχανές που δεν μπορούν να φτάσουν τι απαιτήσεις που απαιτούνται από άλλα νάιλον. Το Nylon 230 εξωθείται στους 230C κάνοντας το συμβατό με εκτυπωτές που δεν χρησιμοποιούν μεταλλικά θερμαινόμενα άκρα.
SLS Πούδρες
PA11
PA11 (πολυαμίδιο 11) έχει καλύτερη ελαστικότητα από το συνηθισμένο γειτονικό PA12, με παρόμοιες ιδιότητες σε ελαστικότητα και θερμότητα. Ένα πολύ καλό υλικό για εφαρμογές που ο βαθμός ελαστικότητας είναι απαραίτητες.
PA12
PA12 είναι ένα δυνατό υλικό με μεγάλο εύρος από μηχανικές εφαρμογές. Με μέτρια δυσκαμψία και υψηλή ελαστικότητα, το PA 12 είναι το πιο δημοφιλή υλικό και για πρωτότυπα και για προϊόντα τελικής χρήσης.
Αποθηκευτικό νήμα Νάιλον
Τα νήματα νάιλον έχουν υγροσκοπική σημασία και απορροφούν εύκολα την υγρασία. Η υγρασία στα νήματα έχει αρνητικά αποτελέσματα στην εκτύπωση γι αυτό είναι σημαντικό να κρατάτε το υλικό στεγνό. Για να αποθηκεύσετε το νήμα σας χρησιμοποιήστε ένα σακουλάκι αεροστεγές με αποξηραντικό.
Ίσως είστε εξοικειωμένοι με τα μικρά σακουλάκια από μπιλάκια σιλικόνης που συνοδεύουν τα νήματα σας όταν τα παραλαμβάνεται και αυτά συμπεριλαμβάνονται για να μειώσουν την υγρασία στο πακετάρισμα. Για μικρές ποσότητες νημάτων, λίγα από αυτά τα σακουλάκια ανακατεμένα μέσα στις σακούλες που αποθηκεύεται τα υλικά θα σας βοηθήσουν να κρατήσετε το νάιλον στεγνό. Για μεγαλύτερες ποσότητες, οι επαναφορτιζόμενες χάντρες σιλικόνης ίσως να ήταν η πιο οικονομική λύση. Αυτό συμπεριλαμβάνει σφαιρίδιο δεικτών που αλλάζουν χρώμα όταν ο ξηραντικός παράγοντας είναι κορεσμένος και συχνά θερμαίνεται για να καταστήσει ξανά χρήσιμο το ξηραντικό.
Ξήρανση υγρού νήματος
Εάν το νήμα σας έχει εκτεθεί σε υγρό περιβάλλον για λίγες μόνο ώρες, υπάρχει μια πιθανότητα να απορροφηθεί μια σημαντική ποσότητα υγρασίας. Υπάρχουν μερικοί τρόποι που μπορείτε να χρησιμοποιήσετε για την ξήρανση του νήματος, αν αναμένετε ότι είναι βρεγμένο.
Η μέθοδος του φούρνου
Ο πιο εύκολος τρόπος για να ξηράνετε το νήμα είναι να το ψήσετε στο φούρνο. Για να ξηράνουμε το νάιλον Bridge, ρυθμίσαμε τον φούρνο στους 200F για 2 ώρες. Η θερμοκρασία στην οποία θερμαίνεται το νήμα εξαρτάται από το συγκεκριμένο υλικό. Ένας καλός κανόνας είναι η αναφορά στην θερμοκρασία του γυαλιού από το συγκεκριμένο υλικό και μετά ψήνουμε το υλικό 20F κάτω από τη γυάλινη μετάβαση του.
Γι αυτούς που προτιμούν να είναι συντηρητικοί, πηγαίνοντας παρακάτω στην μετάβαση θερμοκρασίας του υλικού στο γυαλί και επεκτείνοντας το χρόνο ψησίματος θα έχουν παρόμοια αποτελέσματα. Είναι σημαντικό να βγάλετε το νήμα από το καρούλι και να το τυλίξετε σε πηνίο πρίν το ψήσετε. Τα καρούλια συνήθως φτιάχνονται από χαμηλές θερμοκρασίες θερμοπλαστικού όπως το LDPE το οποίο θα παραμορφωθεί στο φούρνο.
Τεχνική Taulman3D’s
Η Taulman3D είναι η ηγετική εταιρεία προμηθευτών Nylon νημάτων και έχει σχεδιάσει μια συσκευή για να ξηραίνει τα νήματα για σένα. Τα υλικά είναι εγκλωβισμένα σε ένα μικρό κουβά και θερμαίνονται από λαμπτήρα πυρακτώσεως ο οποίος αφαιρεί την υγρασία. Ανατρέξτε στο γραφικό του Taulman3D παρακάτω.
Αντιμετώπιση προβλημάτων στην εκτύπωση
Όταν εκτυπώνεται σωστά, το νάιλον έχει εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες, αλλά υπάρχουν μερικά πράγματα που πρέπει να έχετε στο μυαλό σας όταν οι εκτυπώσεις δεν έχουν τα αποτελέσματα που περιμένατε.
Υγρό υλικό
Η πιο κοινή αιτία που δημιουργεί θέματα με το νάιλον είναι η φορτωμένη υγρασία του νήματος. Η φορτωμένη υγρασία του νήματος όταν θα εξωθείται το υλικό από το ακροφύσιο θα δημιουργεί ατμούς και θα σφυρίζει. Θα παρουσιάσει επίσης υπερβολική συστροφή και κακή συγκόλληση μεταξύ των στρωμάτων. Παρακάτω είναι μια εικόνα από το ίδιο υλικό τυπωμένο με τις ίδιες ρυθμίσεις. Μία παρτίδα ξηράνθηκε για μία ώρα στο φούρνο στους 200F και η άλλη αφέθηκε σε υγρό περιβάλλον.
Θερμοκρασίες χαμηλής εξώθησης
Οι επαρκείς θερμοκρασίες εξώθησης είναι σημαντικές για να εξασφαλίσουν δυνατά Layer με εκτυπώσεις FDM και αυτό είναι πραγματικά αλήθεια όταν χρησιμοποιείται νάιλον. Όταν εκτυπώνεται σε χαμηλές θερμοκρασίες , το νάιλον θα τραβηχτεί και τα layer θα χωριστούν μεταξύ τους. Αν οι εκτυπώσεις σας παρουσιάζουν αυτές τις ιδιότητες, είναι καλή ένδειξη ότι πρέπει να αυξήσετε τις θερμοκρασίες εξώθησης.
Παγιδεύστε προς τα πάνω κατά 5C μέχρι να αρχίσουν να προσκολλώνται σωστά τα στρώματα. Η μείωση της ταχύτητας εκτύπωσης μπορεί επίσης να βελτιώσει τη συγκόλληση του στρώματος δίνοντας στο εξωθημένο νήμα περισσότερο χρόνο για την τήξη του υλικού που ακολουθεί.
Εκτυπωμένο SLS Nylon
Το SLS (Selective Laser Sintering) ιστορικά είναι μια ακριβή τεχνολογία προσβάσιμη μόνο σε μεγάλες εταιρείες και δουλεύει συσσωρεύοντας μαζί το υλικό. Η Formlabs ανακοίνωσε πρόσφατα το Fuse 1 το οποίο μειώνει το κόστος και είναι απαραίτητο για τη χρήση της εκτύπωσης SLS.
Το Fuse 1 προσφέρει αποτελέσματα συγκρινόμενα με εκείνα που παράγονται από τις πιο ακριβές βιομηχανικές μηχανές σε κλάσμα της τιμής. Οι μονάδες θα αρχίσουν να μεταφέρονται στα τέλη του 2017 με τα PA11 και PA12 να προσφέρονται ως συμβατά υλικά.
