hírek
Bevezetés
A Nejlon 6-at, a caprolactámból származó félig kristályos poliamidot, az ipari alkalmazásokban széles körben használják annak kiváló mechanikai tulajdonságai, hőstabilitása és kémiai ellenállása miatt. Ahogy az additív gyártási technológiák fejlődnek, a mérnöki minőségű hőre lágyuló műanyagok, mint például a Nejlon 6 felhasználása a 3D nyomtatásban, érdeklődésre számít. A 3D -s nyomtatás a Nejlon 6 anyagi viselkedése miatt azonban konkrét kihívásokat jelent. Ez a cikk mélyreható áttekintést nyújt a Nejlon 6-os nyomtatás életképességéről, korlátozásairól és potenciáljáról.
1. A Nejlon 6: Anyagtulajdonságok megértése
A Nejlon 6 nagy szakítószilárdságot, ütésállóságot és kiváló kopási ellenállást kínál. A legfontosabb jellemzők a következők:
Olvadási pont: ~ 220–225 ° C
Üveg átmeneti hőmérséklete (TG): ~ 50 ° C
Nedvesség felszívódása: Legfeljebb 9% -ig
Mechanikai viselkedés: jó keménység és fáradtság ellenállás
Kémiai ellenállás: erős az olajok, oldószerek és a legtöbb vegyi anyag ellen
Ezek a tulajdonságok a nylon 6 -at ideálissá teszik a mechanikus alkatrészekhez, fogaskerekekhez, csapágyakhoz és szerkezeti alkatrészekhez.
2. Kihívások a 3D nyomtatásban a Nejlon 6 -ban
Noha a Nejlon 6 kedvező a mérnöki célokra, nem természetesen optimalizálva van a 3D -s nyomtatáshoz. Az elsődleges kihívások a következők:
a) Magas elárasztás és zsugorodás
A Nejlon 6 szignifikáns kristályosságot mutat, ami a hűtés során jelentős termikus összehúzódáshoz vezet.
Fűtött kamra és megfelelő nyomtatási környezet nélkül az alkatrészek delaminálhatnak vagy láncolhatnak.
b) Nedvességérzékenység
A Nejlon 6 higroszkópos, gyorsan felszívja a nedvességet a levegőből.
Még az enyhe nedvesség még az extrudálás során a hidrolízis miatt rossz nyomtatási minőséghez vezethet, ami buborékos és gyenge rétegeket okoz.
c) Magas nyomtatási hőmérséklet
Az extrudálás általában 250–270 ° C hőmérsékletet igényel.
Ehhez minden fém forró végét és nyomtatott ágyakat igényel, amelyek képesek 90–110 ° C fenntartására.
3. Technológiai megoldások és anyagi innovációk
E korlátozások leküzdése érdekében számos előrelépés lehetővé tette a Nylon 6 -at hozzáférhetőbbé az adalékanyag -gyártáshoz:
a) Anyagkeverékek és kopolimerek
A gyártók nylon 6 keverékeket hoznak létre adalékanyagokkal (például üvegszál, szénszálas vagy elasztomerek) a nyomtatás javítása, a lehajlás csökkentése és a dimenziós stabilitás fokozása érdekében.
A nejlon 6/6 és a nejlon 12 -et néha alternatívaként használják az alacsonyabb nedvességkorpció és a csökkentett zsugorodás miatt.
b) Szárító és tárolórendszerek
A szálamentumot használat előtt alaposan meg kell szárítani (általában 80 ° C 6–8 órán keresztül).
A speciális szálak szárítókat és a lezárt tárolóoldatokat általában használják.
c) Fűtött kamrák és fejlett FFF -nyomtatók
Ipari minőségű FFF (olvasztott izzószál-gyártás) fűtött építési kamrákkal ellátott nyomtatók enyhítik a kopást a környezeti hőmérséklet szabályozásával.
Zárt nyomtatók és nyomtatási ágyak tapadási segédeszközökkel (például PVA ragasztó, PEI lapok) javítják a rétegek kötését és az alkatrész stabilitását.
4. 3D nyomtatási módszer a nejlonra 6
a) Megolvasztott izzószál -gyártás (FFF/FDM)
A leginkább elérhető módszer a Nejlon 6 -hoz.
Keményített fúvókákat igényel a kopás miatti szálakkal megerősített variánsokhoz.
b) Szelektív lézer -szinterelés (SLS)
Jobban alkalmas a Nejlon 6 por formájához.
Lehetővé teszi a komplex geometriákat és kiküszöböli a támogató struktúrákat.
Kiváló mechanikai tulajdonságokat és izotropiát kínál.
c) Anyag extrudálási innovációk
A multi-anyagi rendszerek lehetővé teszik a Nejlon 6 nyomtatását olyan támogató anyagokkal, mint a PVA vagy a Breakaway Tartók.
A többzónás fűtött fúvókák javítják az áramlásszabályozást.
5. Ipari alkalmazások
Robusztus teljesítményének köszönhetően a 3D-s nyomtatott nylon 6 találat:
Autóipar: a kapucnis alkatrészek, csatornák és klipek
Repülőgép: zárójelek, házak és kabin alkatrészek
Gyártás: JIG-ek, szerelvények, szerszámok és végfelhasználási alkatrészek
Fogyasztási cikkek: Nagyteljesítményű fogaskerekek, sporteszközök és hordható anyagok
6. A sikeres nejloni nyomtatás legjobb gyakorlatai
A szárítás előtti szálak: Használjon dedikált szárítót, vagy süsse legalább 6 órán keresztül 80 ° C-on.
Nyomtató beállítása: Használjon egy zárt nyomtatót fűtött kamrával (≥60 ° C), HOTEND (≥260 ° C) és ágyban (≥100 ° C).
Nyomtatási sebesség: Mérsékelt sebesség (30–60 mm/s) a réteg tapadásának biztosítása érdekében.
Első réteg tapadása: Használjon ragasztóbotot, PEI -lemezt vagy garolite építési felületeket.
UT-feldolgozás: Az alkatrészek izzító részei tovább kristályosíthatják a nejlont a fokozott szilárdság érdekében.
Következtetés
A Nejlon 6 valóban 3D nyomtatható lehet, bár gondos anyagkezelést és speciális berendezéseket igényel. A filamentumkészítmények, a nyomtató technológia és az anyagtudomány közelmúltbeli előrelépései egyre inkább megvalósíthatóbbá tették a Nejlon 6 használatát a professzionális adalékanyag -gyártási munkafolyamatokban. Az olyan iparágak számára, amelyek nagy teljesítményű anyagokat igényelnek funkcionális prototípusokban vagy végfelhasználási alkatrészekben, a Nylon 6 lenyűgöző lehetőséget kínál-a kihívásokkal feltéve, hogy megfelelően kezelik. $
