Нейлон для 3D-печати

Нейлон заманчив в качестве материала для 3D-печати ввиду высокой износоустойчивости, доступности и отличного коэффициента скольжения, позволяющего использовать нейлон в подшипниках и других схожих механизмах, зачастую без использования смазки.


Пример модели, созданной с использованием нейлона Stratasys Nylon 12


Несмотря на широкое распространение нейлона в промышленности, использование этого материала в 3D-печати достаточно ограничено в связи с определенными технологическими трудностями. Тем не менее, в последнее время появляются специализированные расходные материалы из нейлона, ориентированные на использование с SLS и FDM-принтерами.

Наиболее популярными примерами служат нейлоновые нити производства компании Taulman и Stratasys.

Технические характеристики

Taulman 618Taulman 645Stratasys Nylon 12
Плотность1,134 г/см³
Гигроскопичность3,09%3,09%
Прочность на разрыв65,99 Мпа85,68 Мпа48,26-53 Мпа
Относительное удлинение при разрывеСвыше 300%Свыше 300%9,5-30%
Температура плавления218°C214°C178°C
Температура стеклования49,4°C68,2°C
Температура экструзии235-260°C235-260°C
Температура пиролиза350-360°C350-360°C

Stratasys Nylon 12 предназначен для использования с фирменными профессиональными установками Fortus 360mc, 400mc и 900mc, в то время как нейлоновые нити марки Taulman рассчитаны на применение с любыми бытовыми и офисными 3D-принтерами, оптимизированными для работы с популярным ABS-пластиком. Кроме того, компания Taulman испытывает ряд нейлоновых материалов, предназначенных для печати по технологии лазерного спекания, включая порошковую версию Taulman 618.

Достоинства и недостатки нейлона

Достоинства

  • Высокая износоустойчивость
  • Высокая эластичность
  • Устойчивость к большинству растворителей на органической основе
  • Высокая термостойкость
  • С легкостью поддается механической обработке

Недостатки

  • Высокая гигроскопичность
  • Выделение токсичных паров при пиролизе
  • Нейлоновые нити марки Taulman доступны в диаметре 1,75мм и 3мм

Использование в 3D-печати


Нейлоновые нити марки Taulman доступны в диаметре 1,75мм и 3мм

Технология печати с использованием нейлона схожа с печатью ABS-пластиком, но с некоторыми отличиями. Как и ABS-пластик, нейлон склонен к закручиванию и деформациям при неравномерном охлаждении, что требует использования подогреваемой платформы.

Слои нейлона прекрасно схватываются, что минимизирует вероятность расслоения моделей. Пользователи пластиков Taulman отмечают прочность моделей на уровне аналогов, изготовленных традиционным методом литья под давлением.

Нейлон практически не поддается склеиванию, что затрудняет изготовление крупногабаритных деталей из составных частей. Как вариант, возможно соединение нейлоновых деталей за счет плавки соединяемых поверхностей.

Нейлон поддается окрашиванию с помощью красителей на кислотной основе.

Нейлон не схватывается со стеклом и другими гладкими поверхностями, поэтому при печати рекомендуется нанесение на рабочий столик малярного скотча, либо использование подложки из древесины.

Ввиду высокой гигроскопичности нейлона (способности впитывать влагу) рекомендуется просушка нейлоновых нитей непосредственно перед печатью. В противном случае возможно выделение водяного пара из сопла, что не катастрофично для экструдера, но может повлиять на качество печати.

Использование подручных материалов

Некоторые любители предпочитают использовать для печати недорогую нейлоновую леску, что чревато некоторыми неприятными последствиями. Как правило, предпочтение отдается леске для триммеров, доступной в диаметре 3мм, что совпадает с диаметром коммерчески доступных ABS-нитей для FDM-печати. Тем не менее, подобные «нейлоновые нити» не являются чистым нейлоном, что очевидно ввиду их чрезмерной жесткости, нехарактерной для нейлона. Причиной тому служат добавки – как правило, в виде стеклопластика. Добавки предназначены как для увеличения жесткости, так и снижения стоимости материала. Стоит иметь в виду, что температура плавления стеклопластиков значительно выше температуры плавления нейлона и, фактически, превышает температуру пиролиза нейлона. Таким образом, добиться полного плавления подобных композитных материалов невозможно. Как результат, жесткие частицы стекловолокна будут способствовать повышенному износу и забиванию сопла экструдера.


Перейти на главную страницу Энциклопедии 3D-печати