Części nylonowe do druku 3D
pusty

Martin.Mu

Ekspert ds. szybkiego prototypowania i szybkiej produkcji

Specjalizujemy się w obróbce CNC, druku 3D, odlewaniu uretanu, szybkim narzędziowaniu, formowaniu wtryskowym, odlewaniu metali, blachach i wytłaczaniu.

Kompletny przewodnik po drukowaniu 3D części nylonowych

Facebook
Twitter
Pinterest
LinkedIn

Nylon (znany również jako poliamid PA) to mocne tworzywo konstrukcyjne i szeroko stosowany polimer w produkcji przyrostowej, znany ze swojej odporności na ciepło, ścieranie, tarcie i chemikalia. Półkrystaliczna mikrostruktura nylonu zapewnia doskonały stosunek sztywności do elastyczności i można go łączyć lub ulepszać innymi materiałami, aby poprawić jego wydajność i właściwości. Części nylonowe drukowane w 3D mogą być stosowane w różnych dziedzinach, od tekstyliów, przez protetykę medyczną, po części lotnicze.

Nylon po raz pierwszy pojawił się w 1935 roku jako nylon 6.6. Został opracowany przez Wallace'a Carothersa, który później pracował w firmie DuPont. Pierwszy materiał nylonowy został opatentowany w 1937 r. i wprowadzony na rynek w 1938 r. i do dziś pozostaje jednym z najczęściej stosowanych tworzyw sztucznych. Nylon jest stosowany głównie w przemyśle tekstylnym ze względu na jego elastyczność i trwałość. Po raz pierwszy zastosowano go w produkcji pończoch damskich w 1940 roku. Jedną z najciekawszych właściwości tego materiału, nawet w druku 3D, jest jego elastyczność. Z kolei Nylon 6 został pierwotnie wyprodukowany przez Paula Schlacka w laboratorium IG Farben i opatentowany w 1941 roku. Wszystkie inne formy nylonu pojawiły się później.

Oprócz tych już wspomnianych, w przemyśle szeroko stosowane są dwa rodzaje nylonu: PA11 i PA12. Co ciekawe, wyróżnia je nie tylko pojedynczy atom węgla, ale także bardzo różne pochodzenie. PA11 wytwarzany jest z oleju rycynowego, naturalnego surowca odnawialnego, natomiast PA12 wytwarzany jest z ropy naftowej. Toczy się wiele dyskusji na temat pochodzenia nylonu i jego wpływu na środowisko. Jeśli jest dostępny, użytkownicy wybiorą PA11 zamiast PA12 ze względu na jego dobre właściwości w przypadku przedmiotów mających kontakt ze skórą. Trzeba jednak powiedzieć, że nawet PA11 nie jest całkowicie przyjazny dla środowiska, ponieważ zwykle nie ma gdzie go poddać recyklingowi, więc jest wyrzucany jak inne rodzaje plastiku. Jeśli chodzi o druk 3D, należy pamiętać, że nylon w postaci proszku można ponownie wykorzystać do wielu wydruków. W szczególności wiadomo, że proces HP Multi Jet Fusion wykorzystuje poliamidy, takie jak PA12 i PA11, a jego wykorzystanie jest wyższe w porównaniu z technologią SLS.

Korzyść

Niedociągnięcie

Dlaczego warto używać nylonu jako materiału do drukowania 3D?

Idealny do prototypów i części funkcjonalnych, takich jak koła zębate i narzędzia, nylon można wzmocnić włóknami węglowymi lub szklanymi w celu zwiększenia wytrzymałości, co daje lekkie części o doskonałych właściwościach mechanicznych. Jednak nylon nie jest szczególnie sztywny w porównaniu z ABS. Dlatego też, jeśli Twoja część wymaga sztywności, będziesz musiał rozważyć użycie dodatkowego materiału w celu jej wzmocnienia.

Nylon ma wysoki stosunek sztywności do elastyczności. Oznacza to, że przy drukowaniu cienkich ścian część będzie elastyczna, a przy drukowaniu grubych ścian część będzie sztywna. Jest to idealne rozwiązanie do produkcji komponentów takich jak zawiasy ruchome ze sztywnymi częściami i elastycznymi połączeniami.

Ponieważ części drukowane nylonem mają zazwyczaj dobre wykończenie powierzchni, wymagana jest mniejsza obróbka końcowa.

W połączeniu z technologiami łoża proszkowego, takimi jak SLS i Multi Jet Fusion, nylon 3D drukowanie może być używany do tworzenia ruchomych i blokujących się części. Eliminuje to potrzebę składania indywidualnie drukowanych elementów i umożliwia znacznie szybsze wytwarzanie bardzo skomplikowanych obiektów.

Materiał nylonowy drukowany w 3D

Nylon jest dostępny w postaci proszku lub włókien, odpowiednich do technologii druku 3D, takich jak SLS, Multi Jet Fusion lub FDM. Nylon klasyfikuje się ze względu na skład chemiczny, a zwłaszcza liczbę zawartych w nim atomów węgla – najbardziej znane na rynku druku 3D to niewątpliwie PA12 i PA11 oraz PA6 dla FDM. Filament nylonowy zazwyczaj wymaga temperatury wytłaczania bliskiej 250°C, jednak ze względu na swój skład chemiczny nylon niektórych marek umożliwia drukowanie 3D w temperaturach tak niskich jak 220°C. Wiele drukarek 3D nie zawiera hotendów, które mogą bezpiecznie osiągnąć temperaturę 250°C, dlatego te wersje o niższej temperaturze mogą być przydatne i mogą nie wymagać modernizacji hotendu. Dużym wyzwaniem w przypadku włókien nylonowych jest to, że są one higroskopijne, co oznacza, że ​​łatwo wchłaniają wilgoć z otoczenia. Po zadrukowaniu nylon wchłonie wilgoć, spowoduje to pewne problemy z jakością druku, dlatego przechowywanie materiałów eksploatacyjnych staje się bardzo ważne i wymaga szczególnej uwagi.

Części nylonowe

W przypadku sproszkowanego nylonu najczęściej stosowanym nylonem jest PA12. Jest preferowany ze względu na bardzo wysokie właściwości mechaniczne i termiczne: jest bardzo twardy, mocny nawet w bardzo niskich temperaturach, odporny na naprężenia i ma niską zawartość wilgoci. Ponadto jest łatwy w obróbce końcowej (farby, barwniki itp.). PA11 jest również dostępny w postaci proszku i ma wiele takich samych właściwości jak PA12, ale ma kilka istotnych różnic. Ma dobrą stabilność termiczną, odporność na światło i promieniowanie UV oraz dobrą elastyczność. Części drukowane przy użyciu PA11 są również trwalsze, co czyni go idealnym materiałem do produkcji funkcjonalnych prototypów lub części końcowych o ważnych właściwościach mechanicznych. Warto jednak zauważyć, że PA11 pochłania więcej wody niż PA12.

Zastosowania nylonu w druku 3D

Elastyczność i wytrzymałość nylonu sprawiają, że idealnie nadaje się do części samochodowych, takich jak części odporne na tarcie i odkształcenia. Stosowany jest również do produkcji przekładni, zawiasów oraz jako zamiennik niektórych tworzyw sztucznych stosowanych przy formowaniu wtryskowym. Ponadto jest biokompatybilny, co oznacza, że ​​można go używać do wykonywania protez i innych części mających kontakt ze skórą. Części nylonowe można również stosować w samolotach: na przykład amerykańska firma Metro Aerospace zaprezentowała niedawno wydrukowane w 3D nylonowe mikroostrza wypełnione szkłem, zaprojektowane w celu zmniejszenia oporu. Dzięki temu procesowi drukowania 3D firmie Metro Aerospace udało się zapewnić spójność komponentów przeznaczonych do lotów, co ułatwiło uzyskanie zatwierdzenia FAA. . Można go również łatwo pomalować, aby uzyskać jeszcze bardziej atrakcyjny wygląd.

Kompozyty na bazie nylonu i poliamidu najlepiej nadają się do stosowania w technikach druku 3D w złożu proszkowym, takich jak selektywne spiekanie laserowe (SLS) i stapianie wielostrumieniowe (MJF), a na rynku dostępnych jest wiele różnych typów. Materiał nylonowy jest również dostępny w postaci włókna do stosowania w drukarkach 3D FDM. Jednakże stosowanie włókien nylonowych w FDM może być trudniejsze ze względu na wysokie temperatury drukowania i problemy z wypaczaniem.

SLS

Proszki nylonowe są szeroko stosowane w procesie drukowania SLS, przy czym poliamid 11 (PA11) i poliamid 12 (PA12) to dwa najczęściej stosowane poliamidy. PA11 ma doskonałą odporność na promieniowanie UV i uderzenia, podczas gdy PA12 ma wyższą wytrzymałość i sztywność. Istnieją również różne materiały kompozytowe, takie jak szkło, włókno węglowe i poliamidy wzmocnione aluminium, które mogą zapewnić wyższe właściwości mechaniczne. Obecnie SLS jest najbardziej niezawodną technologią do drukowania 3D z nylonu, chociaż technologia Multi Jet Fusion oferuje wyższe prędkości i lepszą dokładność wymiarową.

Wielostrumieniowa fuzja

Technologia HP Multi Jet Fusion obsługuje szeroką gamę nylonowych materiałów do drukowania 3D, a mianowicie PA11, PA12 i szklane koraliki HP 3D High Reusability PA 12 (materiał poliamidowy wypełniony w 40% kulkami szklanymi). Proszek nylonowy MJF nadaje się w dużym stopniu do ponownego użycia, ponieważ nadmiar proszku (do 70%) można poddać recyklingowi i ponownie wprowadzić do procesu drukowania bez uszczerbku dla właściwości mechanicznych części.

Modelowanie osadzania stopionego

Chociaż FDM może być używany do drukowania nylonu w 3D, nylon wymaga wyższych temperatur drukowania, niż jest w stanie obsłużyć wiele wytłaczarek FDM. W porównaniu do SLS i MJF, włókna nylonowe FDM nie są powszechnie stosowane w zastosowaniach przemysłowych, ale na rynku wciąż dostępnych jest kilka drukarek 3D FDM zoptymalizowanych pod kątem tego zastosowania. Na przykład Markforged oferuje swój zastrzeżony materiał Onyx. Mówi się, że onyks, kompozyt ylonu i włókien mikrowęglowych, z którego można wytwarzać wytrzymałe, żaroodporne części odpowiednie do zastosowań końcowych, jest 1.4 razy mocniejszy i sztywniejszy niż części ABS.

Środki ostrożności dotyczące drukowania 3D części nylonowych

fuzja wielostrumieniowa

Technologia HP Multi Jet Fusion (MJF) umożliwia szybkie drukowanie, rejestrowanie bardziej skomplikowanych szczegółów projektów i zapewnia wysoką dokładność wymiarową. Podczas tego procesu drukarka MJF rozprowadza warstwę proszku na platformie roboczej. Następnie na wierzch każdej nowej warstwy proszku natryskiwany jest topnik chemiczny, który pomaga mu wchłonąć energię światła podczerwonego drukarki i uformować ostateczną część.

Istnieje kilka kluczowych kwestii związanych z drukowaniem 3D nylonu za pomocą MJF:

Ponadto, jeśli używasz nylonu do procesów wytwarzania dodatków w złożu proszkowym, upewnij się, że projekt uwzględnia wystarczającą przestrzeń pomiędzy elementami i unikaj projektowania dużych lub płaskich części. Jeśli tego nie zrobisz, ostatnia część będzie podatna na wypaczenia.

Modelowanie osadzania stopionego

Chociaż nylon i kompozyty na bazie nylonu najlepiej nadają się do procesów wytwarzania przyrostowego, takich jak MJF i selektywne spiekanie laserowe (SLS), nylon można również drukować w 3D za pomocą modelowania osadzania topionego (FDM). W przypadku FDM włókna nylonowe są topione, a stopiony materiał wytłaczany jest przez dyszę na platformę. Następnie część jest budowana warstwa po warstwie.

Podczas drukowania nylonowego włókna 3D należy pamiętać:

Ponadto nylon pochłania dużo wilgoci z powietrza, co może prowadzić do słabej przyczepności międzywarstwowej, szorstkich powierzchni, mikroskopijnych dziur i pęcherzyków powietrza. Aby uniknąć tych problemów, należy podjąć specjalne środki, aby chronić materiał nylonowy przed wilgocią.

Części nylonowe wydrukowane w 3D od AN-Prototype

Uwzględnienie tych wskazówek i rozważań projektowych może pomóc w tworzeniu funkcjonalnych części nylonowych drukowanych w 3D. Jeśli planujesz użyć nylonu w swoim następnym projekcie drukowania 3D, rozważ współpracę z doświadczonym producentem, aby uprościć i przyspieszyć proces oraz zapewnić najlepsze możliwe rezultaty.

Kiedy współpracujesz z AN-Prototype, nasz zespół ekspertów ds. projektowania zadba o optymalizację Twoich projektów pod kątem produkcji i wydrukowania części przy użyciu najnowszych technologii przyrostowych. Jeśli chcesz szybko i tanio wydrukować wysokiej jakości części nylonowe w 3D, skontaktuj się z nami już dziś.

Najbardziej popularne posty

Podobne posty

odlewanie próżniowe

Kompletny przewodnik po odlewaniu próżniowym

Odlewanie próżniowe to proces stosowany do produkcji wysokiej jakości części z tworzyw sztucznych, porównywalnych z częściami formowanymi wtryskowo. Technologia odlewania próżniowego jest rozwijana od ponad pół wieku i jest to technologia przetwarzania charakteryzująca się wysoką wydajnością kosztową oraz bardzo niskimi kosztami i kosztami czasu w przypadku części produkowanych w małych seriach. An-Prototype ma więcej niż

obudowy blaszane

Kompletny przewodnik po obudowach blaszanych

Obudowy blaszane oferują wiele zalet produkcyjnych, w tym krótszy czas realizacji i niższe koszty produkcji. Dzięki odpowiednim technikom projektowania obudowy te można zoptymalizować zarówno pod względem funkcjonalnym, jak i estetycznym. W tym artykule omówimy wskazówki i najlepsze praktyki dotyczące projektowania obudów blaszanych. Postępując zgodnie z tymi wskazówkami, możesz podejmować świadome decyzje i osiągać wysoką jakość

Wskazówki dotyczące obróbki CNC

Wskazówki dotyczące obróbki CNC, które pozwolą zachować przystępną cenę

Niezależnie od tego, czy planujesz produkcję prototypów w niewielkiej serii, czy też jesteś gotowy na produkcję na dużą skalę, wybierając usługi obróbki CNC, chcesz obniżyć koszty w celu zwiększenia zysków. AN-Prototype jest firmą specjalizującą się w obróbce CNC i utrzymuje ścisłą współpracę z 500 najlepszymi firmami na świecie. W ciągu ponad dziesięciu lat doświadczenia w obróbce CNC,

Usługi frezowania CNC

Kompletny przewodnik po usługach frezowania CNC

Usługi frezowania CNC to proces obróbki wykorzystujący sterowanie komputerowe i obrotowe wielopunktowe narzędzia skrawające w celu stopniowego usuwania materiału z przedmiotu obrabianego i wytwarzania części lub produktu zaprojektowanej na zamówienie. Proces ten nadaje się do obróbki różnorodnych materiałów, takich jak metale, tworzywa sztuczne, drewno, a także do produkcji różnorodnych części i produktów zaprojektowanych na zamówienie. Co to jest

Obróbka elektroerozyjna

Kompletny przewodnik po obróbce EDM

Obróbka elektroerozyjna to proces produkcyjny polegający na redukcji wyładowań elektrycznych i bezdotykowa metoda przetwarzania, która wykorzystuje energię cieplną zamiast siły mechanicznej do usunięcia materiału z przedmiotu obrabianego. EDM nadaje się tylko do materiałów przewodzących, takich jak tytan, stal, aluminium, nikiel i mosiądz. Koszt przetwarzania, czas przetwarzania i koszt sprzętu do debugowania EDM wynoszą

Szybkie prototypowanie CNC

Kompletny przewodnik po szybkim prototypowaniu CNC

Szybkie prototypowanie CNC jest ważnym krokiem w procesie rozwoju produktu. Od momentu wyklucia się koncepcji produktu do momentu potwierdzenia, że ​​jest on produkowany masowo, należy przeprowadzić wiele testów, w tym testy wyglądu, testy funkcjonalne, testy strukturalne itp. Kiedy należy zweryfikować niepewne czynniki, prototypy (prototypy wyglądu,

  • +86 19166203281
  • sales@an-prototype.com
  • +86 13686890013
  • TOP