Vijesti
Uvod
Nylon 6, polukristalni poliamid dobiven iz kaprolaktama, široko se koristi u industrijskim primjenama zbog svojih vrhunskih mehaničkih svojstava, toplinske stabilnosti i kemijske otpornosti. Kako se razvijaju aditivne proizvodne tehnologije, uporaba termoplastike inženjerstva poput najlona 6 u 3D ispisa postaje interes. Međutim, 3D ispis najlon 6 predstavlja specifične izazove zbog svog materijalnog ponašanja. Ovaj članak pruža dubinski pregled održivosti, ograničenja i potencijala najlona 6 u 3D ispisa.
1. Razumijevanje najlona 6: Svojstva materijala
Nylon 6 nudi visoku vlačnu čvrstoću, otpornost na udarce i izvrsnu otpornost na habanje. Ključne karakteristike uključuju:
Točka topljenja: ~ 220–225 ° C
Temperatura stakla (TG): ~ 50 ° C
Apsorpcija vlage: do 9% po težini
Mehaničko ponašanje: Dobra žilavost i otpornost na umor
Kemijski otpor: jak protiv ulja, otapala i većine kemikalija
Ova svojstva čine najlon 6 idealnim za mehaničke dijelove, zupčanike, ležajeve i strukturne komponente.
2. Izazovi u 3D tiskanju najlona 6
Iako je najlon 6 povoljan za inženjerske svrhe, on nije svojstveno optimiziran za 3D ispis. Primarni izazovi uključuju:
a) Visoko iskrivljenje i skupljanje
Najlon 6 pokazuje značajnu kristalnost, što dovodi do značajne toplinske kontrakcije tijekom hlađenja.
Bez grijane komore i odgovarajućeg okruženja za ispis, dijelovi mogu odvajati ili paliti.
b) Osjetljivost vlage
Najlon 6 je higroskopska, brzo apsorbira vlagu iz zraka.
Čak i lagana vlaga može dovesti do loše kvalitete ispisa zbog hidrolize tijekom ekstruzije, što uzrokuje mjehuriće i slabe slojeve.
c) visoke temperature tiskanja
Ekstruzija obično zahtijeva temperature od 250–270 ° C.
To zahtijeva sve metalne vruće krajeve i ispisne krevete sposobne održavati 90–110 ° C.
3. Tehnološka rješenja i materijalne inovacije
Da bi se prevladale ta ograničenja, nekoliko je napredovanja učinilo najlon 6 pristupačnijim za proizvodnju aditiva:
a) Materijalne mješavine i kopolimeri
Proizvođači stvaraju najlonske 6 mješavine s aditivima (npr. Staklenim vlaknima, ugljičnim vlaknima ili elastomerima) kako bi poboljšali ispis, smanjili iskrivljenje i povećali dimenzionalnu stabilnost.
Najlon 6/6 i najlon 12 ponekad se koriste kao alternative zbog niže apsorpcije vlage i smanjenog skupljanja.
b) Sustavi sušenja i skladištenja
Filament se mora temeljito osušiti prije upotrebe (obično 80 ° C tijekom 6–8 sati).
Specijalizirane sušilice i zapečaćene otopine za pohranu sada se obično koriste.
c) grijane komore i napredni FFF pisači
Industrijski razreda FFF-a (spojena filamentna izrada) pisača s grijanim komorama za izgradnju ublažavaju iskrivljenje kontrolirajući temperaturu okoline.
Priloženi pisači i ispisani kreveti s adhezijskim pomagalima (npr. PVA ljepilo, PEI listovi) pojačavaju povezivanje slojeva i stabilnost dijela.
4. Metode 3D ispisa za najlon 6 6
a) Spojena izrada filamenta (FFF/FDM)
Najpristupačnija metoda za najlon 6.
Zahtijeva otvrdnute mlaznice za varijante ojačane vlaknima zbog abrazije.
b) Selektivno lasersko sintering (SLS)
Bolje je prikladan za najlonske 6 praškastih oblika.
Omogućuje složene geometrije i eliminira potporne strukture.
Nudi vrhunska mehanička svojstva i izotropija.
c) Materijalne inovacije ekstruzije
Multi-materijalni sustavi omogućuju ispis najlona 6 s potpornim materijalima poput PVA ili Breakaway nosača.
Multizne grijane mlaznice poboljšavaju kontrolu protoka.
5. industrijske primjene
Zahvaljujući robusnim performansama, 3D-tiskani najlon 6 pronalazi upotrebu u:
Automobilska: komponente, kanale i isječke ispod kapuljača
Aerospace: zagrade, kućišta i komponente kabine
Proizvodnja: Jigs, učvršćenja, alati i dijelovi za krajnju upotrebu
Potrošačka roba: zupčanici visokih performansi, sportska oprema i nosivi proizvodi
6. Najbolje prakse za uspješan najlon 6 tiskanja
Prethodni filament: Koristite namjensku sušilicu ili pecite na 80 ° C najmanje 6 sati.
Postavljanje pisača: Upotrijebite zatvoreni pisač s grijanom komorom (≥60 ° C), Hotend (≥260 ° C) i krevetom (≥100 ° C).
Brzina ispisa: umjerena brzina (30–60 mm/s) kako bi se osigurala prianjanje sloja.
Prianjanje prvog sloja: Upotrijebite ljepljivu štapić, PEI list ili površine garolita.
Post-obrada: dijelovi žarenja mogu dodatno kristalizirati najlon 6 za pojačanu čvrstoću.
Zaključak
Najlon 6 doista se može ispisati 3D, iako zahtijeva pažljivo rukovanje materijalima i specijaliziranu opremu. Nedavni napredak u formulacijama filamenta, tehnologiji pisača i znanosti o materijalima učinio je sve izvedivim koristiti najlon 6 u tijekovima rada profesionalnog aditiva. Za industrije koje zahtijevaju materijale visokih performansi u funkcionalnim prototipovima ili komponentama krajnje uporabe, najlon 6 predstavlja uvjerljivu opciju-osigurani su njegovi izazovi pravilno riješeni.
