Haberler
giriiş
Caprolaktamdan türetilen yarı kristalli bir poliamid olan naylon 6, üstün mekanik özellikleri, termal stabilitesi ve kimyasal direnci nedeniyle endüstriyel uygulamalarda yaygın olarak kullanılır. Katkı üretim teknolojileri geliştikçe, 3D baskıda Naylon 6 gibi mühendislik sınıfı termoplastiklerin kullanımı ilgi kazanmaktadır. Bununla birlikte, 3D baskı naylon 6, malzeme davranışı nedeniyle belirli zorluklar sunar. Bu makale, 3D baskıda naylon 6'nın canlılığı, sınırlamaları ve potansiyeline derinlemesine bir bakış sunmaktadır.
1. Naylon'u Anlama 6: Malzeme Özellikleri
Naylon 6, yüksek gerilme mukavemeti, darbe direnci ve mükemmel aşınma direnci sunar. Temel özellikler şunları içerir:
Erime noktası: ~ 220-225 ° C
Cam Geçiş Sıcaklığı (TG): ~ 50 ° C
Nem emilimi: ağırlıkça% 9'a kadar
Mekanik Davranış: İyi tokluk ve yorgunluk direnci
Kimyasal Direnç: Yağlara, çözücülere ve çoğu kimyasallara karşı güçlü
Bu özellikler Naylon 6'yı mekanik parçalar, dişliler, yataklar ve yapısal bileşenler için ideal hale getirir.
2. 3D baskı naylon 6'daki zorluklar
Naylon 6 mühendislik amaçları için uygun olsa da, 3D baskı için doğal olarak optimize edilmez. Birincil zorluklar şunları içerir:
A) Yüksek Çarpma ve Büzülme
Naylon 6, soğutma sırasında önemli termal kasılmaya yol açan önemli kristallik sergiler.
Isıtmalı bir oda ve uygun baskı ortamı olmadan, parçalar delamine edebilir veya çözülebilir.
b) Nem hassasiyeti
Naylon 6, havadan hızlı bir şekilde nemi emen higroskopiktir.
Hafif nem bile ekstrüzyon sırasında hidroliz nedeniyle zayıf baskı kalitesine yol açabilir, bu da köpürmeye ve zayıf katmanlara neden olur.
c) Yüksek baskı sıcaklıkları
Ekstrüzyon tipik olarak 250-270 ° C sıcaklık gerektirir.
Bu, 90-110 ° C'yi sürdürebilen tüm metal sıcak uçları ve baskı yataklarını gerektirir.
3. Teknolojik çözümler ve maddi yenilikler
Bu sınırlamaların üstesinden gelmek için, çeşitli gelişmeler Naylon 6'yı katkı üretimi için daha erişilebilir hale getirdi:
a) Malzeme karışımları ve kopolimerler
Üreticiler, yazdırılabilirliği artırmak, çarpmayı azaltmak ve boyutsal stabiliteyi arttırmak için katkı maddeleri (örn. Cam fiber, karbon fiber veya elastomerler) ile naylon 6 karışımları oluşturur.
Naylon 6/6 ve naylon 12 bazen daha düşük nem emilimi ve azalmış büzülme nedeniyle alternatif olarak kullanılır.
b) Kurutma ve depolama sistemleri
Filament kullanımdan önce iyice kurutulmalıdır (tipik olarak 6-8 saat boyunca 80 ° C).
Özel filament kurutucular ve kapalı depolama çözümleri artık yaygın olarak kullanılmaktadır.
c) Isıtmalı odalar ve gelişmiş FFF yazıcıları
Endüstriyel sınıf FFF (kaynaşmış filament imalat) ısıtmalı yapı odalarına sahip yazıcılar, ortam sıcaklığını kontrol ederek çarpıklığı hafifletir.
Kapalı yazıcılar ve yapışma yardımcıları (örn. PVA tutkal, PEI tabakaları) ile baskı yatakları katman bağını ve parça stabilitesini arttırır.
4. Naylon 6 için 3D baskı yöntemleri
A) Soslu Filament İmalat (FFF/FDM)
Naylon 6 için en erişilebilir yöntem.
Aşınma nedeniyle lif takviyeli varyantlar için sertleştirilmiş nozullar gerektirir.
b) Seçici lazer sinterleme (SLS)
Naylon 6 toz formları için daha uygundur.
Karmaşık geometrilere izin verir ve destek yapılarını ortadan kaldırır.
Üstün mekanik özellikler ve izotropi sunar.
c) Malzeme ekstrüzyon yenilikleri
Çok malzemeli sistemler, PVA veya ayrılık destekleri gibi destek malzemeleri ile naylon 6 baskısına izin verir.
Çok bölgeli ısıtmalı nozullar akış kontrolünü geliştirir.
5. Endüstriyel uygulamalar
Sağlam performansı sayesinde, 3D baskılı Naylon 6, aşağıdakileri bulur:
Otomotiv: Kaput altı bileşenleri, kanallar ve klipler
Havacılık ve Uzay: Braketler, Muhafazalar ve Kabin Bileşenleri
İmalat: Jig, Armatür, Takım ve Son Kullanım Parçaları
Tüketici Malları: Yüksek performanslı dişliler, spor ekipmanları ve giyilebilir cihazlar
6. Başarılı naylon için en iyi uygulamalar 6 baskı
Kurutma Filament: Özel bir kurutucu kullanın veya en az 6 saat boyunca 80 ° C'de pişirin.
Yazıcı Kurulumu: Isıtmalı bir odaya (≥60 ° C), Hotend (≥260 ° C) ve yatak (≥100 ° C) olan kapalı bir yazıcı kullanın.
Baskı hızı: Katman yapışmasını sağlamak için orta hız (30-60 mm/s).
İlk katman yapışması: Tutkal çubuğu, PEI tabakası veya garolite yapı yüzeylerini kullanın.
İşleme sonrası: Tavlama parçaları, gelişmiş mukavemet için naylon 6'yı daha da kristalleştirebilir.
Çözüm
Naylon 6 gerçekten 3D baskılı olabilir, ancak dikkatli malzeme taşıma ve özel ekipman gerektirir. Filament formülasyonları, yazıcı teknolojisi ve malzeme bilimindeki son gelişmeler, profesyonel katkı üretim iş akışlarında Naylon 6'yı kullanmayı giderek daha uygun hale getirmiştir. Fonksiyonel prototiplerde veya son kullanım bileşenlerinde yüksek performanslı malzemeler gerektiren endüstriler için, Naylon 6 zorlayıcı bir seçenek sunar-zorlukları uygun şekilde ele alınır. .
