Uutiset
Esittely
Nylon 6, puolikiteistä polyamidia, joka on johdettu kaprolaktamista, käytetään laajasti teollisuussovelluksissa sen ylemmien mekaanisten ominaisuuksien, lämpöstabiilisuuden ja kemiallisen resistenssin vuoksi. Lisäaineiden valmistustekniikoiden kehittyessä tekniikan luokan kestomuovien, kuten nylon 6 3D-tulostuksen, käyttö on kiinnostusta. 3D -tulostus Nylon 6 asettaa kuitenkin erityiset haasteet sen aineellisen käyttäytymisen vuoksi. Tämä artikkeli antaa perusteellisen kuvan nylon 6: n elinkelpoisuudesta, rajoituksista ja potentiaalista 3D-tulostuksessa.
1. Nylon 6: materiaalien ominaisuudet
Nylon 6 tarjoaa suuren vetolujuuden, iskunkestävyyden ja erinomaisen kulutuskestävyyden. Tärkeimpiä ominaisuuksia ovat:
Sulamispiste: ~ 220–225 ° C
Lasinsiirtymän lämpötila (TG): ~ 50 ° C
Kosteuden imeytyminen: jopa 9% painon mukaan
Mekaaninen käyttäytyminen: hyvä sitkeys ja väsymysresistenssi
Kemiallinen resistenssi: vahva öljyjä, liuottimia ja useimpia kemikaaleja vastaan
Nämä ominaisuudet tekevät nylon 6: sta ihanteellisen mekaanisille osille, hammaspyörille, laakereille ja rakenteellisille komponenteille.
2. 3D -tulostusnalon haasteet 6
Vaikka Nylon 6 on suotuisa tekniikan tarkoituksiin, sitä ei ole luonnostaan optimoitu 3D -tulostukseen. Ensisijaisiin haasteisiin kuuluu:
a) Korkea vääntyminen ja kutistuminen
Nylon 6: lla on merkittävää kiteisyyttä, mikä johtaa huomattavaan lämmön supistumiseen jäähdytyksen aikana.
Ilman lämmitettyä kammiota ja asianmukaista tulostusympäristöä osat voivat hämärtää tai vääntyä.
b) kosteuden herkkyys
Nylon 6 on hygroskooppinen, absorboi kosteutta nopeasti ilmasta.
Jopa lievä kosteus voi johtaa huonoon tulostuslaatuun hydrolyysistä suulakepuristuksen aikana, mikä aiheuttaa kuplivaa ja heikkoja kerroksia.
c) korkeat tulostuslämpötilat
Suulakepuristus vaatii tyypillisesti lämpötilat 250–270 ° C.
Tämä edellyttää kaikkia metallisia kuumia päitä ja tulostettuja sänkyjä, jotka kykenevät ylläpitämään 90–110 ° C.
3. Teknologiset ratkaisut ja aineelliset innovaatiot
Näiden rajoitusten ratkaisemiseksi useat edistykset ovat tehneet Nylon 6: n helpommaksi lisäaineen valmistukseen:
a) Materiaaliseokset ja kopolymeerit
Valmistajat luovat Nylon 6 -sekoituksia lisäaineilla (esim. Lasikuitu, hiilikuitu tai elastomeerit) tulostettavuuden parantamiseksi, vääntymisen vähentämiseksi ja mitta -stabiilisuuden parantamiseksi.
Nylon 6/6 ja nylon 12 käytetään joskus vaihtoehtoina alhaisemman kosteuden imeytymisen ja vähentyneen kutistumisen vuoksi.
b) kuivaus- ja tallennusjärjestelmät
Filamentti on kuivattava perusteellisesti ennen käyttöä (tyypillisesti 80 ° C 6–8 tunnin ajan).
Erikoistuneita filamenttikuivaimia ja suljettuja säilytysratkaisuja käytetään nyt yleisesti.
c) Lämmitetyt kammiot ja edistyneet FFF -tulostimet
Teollisuusluokan FFF (sulatettu filamentin valmistus) tulostimet, joissa on lämmitetyt rakennuskammiot, lieventävät vääntymistä hallitsemalla ympäristön lämpötilaa.
Suljetut tulostimet ja tulostusvuoteet tarttuvuudella (esim. PVA -liima, PEI -levyt) parantavat kerrosten sitoutumista ja osien vakautta.
4. 3D -tulostusmenetelmät nylonille 6
a) sulatettu filamentin valmistus (FFF/FDM)
Nylon 6: lle saatavissa oleva menetelmä.
Vaatii karkaistut suuttimet kuituvahvistettujen varianttien vuoksi hankauksen vuoksi.
b) Selektiivinen laser sintraus (SLS)
Parempi sopii Nylon 6 -jauhemuotoon.
Mahdollistaa monimutkaiset geometriat ja eliminoi tukirakenteet.
Tarjoaa erinomaisia mekaanisia ominaisuuksia ja isotropiaa.
c) Materiaalin suulakepuristusinnovaatiot
Monimateriaaliset järjestelmät mahdollistavat Nylon 6: n tulostamisen tukimateriaaleilla, kuten PVA tai Breakaway-tuet.
Monivyöhykkeen lämmitetyt suuttimet parantavat virtauksen hallintaa.
5. Teollisuussovellukset
Vahvan suorituskyvyn ansiosta 3D-painettu Nylon 6 löytää käytön:
Automotive: Huppu-komponentit, kanavat ja leikkeet
Ilmailutila: Suluet, kotelot ja matkustamon komponentit
Valmistus: Jigit, kalusteet, työkalut ja loppukäyttöosat
Kulutustavarat: Suorituskykyiset vaihteet, urheilulaitteet ja puettavat
6. Parhaat käytännöt onnistuneelle nylon 6 -tulostukselle
Pre-kuivuminen filamentti: Käytä omaa kuivaajaa tai paista 80 ° C: ssa vähintään 6 tunnin ajan.
Tulostimen asetukset: Käytä suljettua tulostinta lämmitetyllä kammiolla (≥60 ° C), hotsend (≥260 ° C) ja sängyllä (≥100 ° C).
Tulostusnopeus: Kohtalainen nopeus (30–60 mm/s) kerroksen tarttumisen varmistamiseksi.
Ensimmäisen kerroksen tarttuvuus: Käytä liimakeppiä, PEI -arkkia tai garoliittien rakennuspintoja.
Jälkikäsittely: Hehkutusosat voivat edelleen kiteyttää nylon 6: n tehostetun lujuuden saavuttamiseksi.
Johtopäätös
Nylon 6 voidaan todellakin tulostaa, vaikka se vaatii huolellista materiaalin käsittelyä ja erikoistuneita laitteita. Filamenttiformulaatioiden, tulostintekniikan ja materiaalitieteen viimeaikaiset edistykset ovat tehneet yhä mahdollisimman mahdollisimman käyttää Nylon 6: ta ammattimaisissa lisäaineiden valmistusten työnkulkuissa. Teollisuudelle, joka vaatii korkean suorituskyvyn materiaaleja funktionaalisissa prototyypeissä tai loppukäyttökomponenteissa, Nylon 6 esittelee pakottavan vaihtoehdon-esitetään sen haasteet asianmukaisesti.
