پرینت سه بعدی نایلون و هر آنچه که باید بدانید
یک مهره سخت برای شکستن
SLS برای چاپ سه بعدی نایلون کاملاً مناسب است
نایلون یک پلیمر مصنوعی است که از پلی آمیدها تشکیل شده است که پلیمرهایی هستند که با پیوندهای آمیدی پیوند خورده اند. هنگامی که صحبت از چاپ سه بعدی می شود، نایلون اغلب یک ماده "پیشرفته" در نظر گرفته می شود، زیرا چاپ به مهارت و ماشین آلات تخصصی نیاز دارد. نایلون را می توان با پودر یا فیلامنت به صورت سه بعدی پرینت گرفت.
- مشخصات فیزیکی : علیرغم اینکه برای پرینت سه بعدی کمی مشکل است، این تلاش با خواص خوب مواد به پایان میرسد. نایلون یک انتخاب محبوب در چاپ سه بعدی صنعتی است زیرا قوی، بادوام و مقاوم در برابر سایش است. اگر به اندازه کافی نازک چاپ شود، می تواند انعطاف پذیری مناسبی داشته باشد و در عین حال چقرمگی را حفظ کند. ضریب اصطکاک پایین نایلون همچنین به این معنی است که برای ساخت قطعات متحرک مناسب است. بنابراین، نایلون اغلب برای ساخت نمونه های اولیه کاربردی، لولاها، چرخ دنده ها و قطعات مشابه استفاده می شود.
- خواص شیمیایی : برای درک کامل پرینت سه بعدی نایلونی، دانستن دو ویژگی دیگر مهم است. اول اینکه نقطه ذوب بالایی دارد و دوم، رطوبت سنجی است، به این معنی که عاشق جذب رطوبت است. این ویژگی دوم می تواند یک مزیت باشد، اما معایب خود را نیز دارد. در حالی که سطح یک قطعه چاپ شده به رنگ اجازه می دهد تا به خوبی بچسبد، همچنین رطوبت هوا را جذب می کند که در نهایت می تواند بر عملکرد یک قطعه تأثیر بگذارد.
در این مقاله، ما به چاپ نایلون و فناوریهای مختلفی که میتوانید با آن چاپ کنید، عمیقتر میشویم. بیایید شروع کنیم!
انتخاب های فناوری
انتخاب باشماست
چاپ سه بعدی نایلونی را می توان با (FDM) با استفاده از فیلامنت نایلون، یا با (SLS) یا (MJF) با استفاده از پودر نایلون به دست آورد. در زیر، تفاوتهای بین این فناوریها، نحوه استفاده از آنها برای ساخت قطعات نایلونی و مزایا و معایب هر کدام را توضیح خواهیم داد.
در مورد چاپ با نایلون، فراتر از گزینه های معمول FDM، تامین کنندگانی وجود دارند که با SLS و MJF و همچنین PA 12 و پودرهای نایلونی پر شده با شیشه چاپ می کنند. بنابراین اکنون، بیایید یاد بگیریم که همه اینها به چه معناست!
FDM
FDM ارزان ترین راه برای ورود به پرینت سه بعدی نایلونی است
چاپ سه بعدی با نایلون می تواند پرهزینه باشد زیرا چاپگرهای MJF و SLS و همچنین پودرهایی که استفاده می کنند، ارزان نیستند. خوشبختانه، پرینت سه بعدی نایلون با استفاده از یک چاپگر FDM با فیلامنت نایلون امکان پذیر است.
پرینترهای سه بعدی FDM از فیلامنت استفاده میکنند که ذوب میشوند و سپس از طریق یک نازل به صورت لایهها بر روی پلت فرم ساخت اکسترود میشوند تا زمانی که قطعه کامل شود. در حالی که چاپ سه بعدی نایلون روی چاپگر FDM بسیار در دسترس تر از SLS یا MJF است، کیفیت یک قطعه نایلونی چاپ شده با FDM چندان چشمگیر نیست.
اولاً، همه چاپگرهای FDM نمی توانند فیلامنت نایلون را به راحتی پرینت کنند. داشتن یک هات اند با کیفیت (تمام فلزی) که بتواند دمای بالاتر از 250 درجه سانتیگراد را تحمل کند بسیار مهم است. جدای از آن، نایلون نیز مستعد تاب برداشتن است، بنابراین چسبندگی بد، خود یک مسئله است.
فیلامنت نایلون انواع مختلفی دارد که رایجترین آنها PA 6 و PA 66 است. هر دوی اینها دارای خواص استاندارد نایلون از قبیل استحکام، مقاومت در برابر سایش و ضریب اصطکاک کم هستند، اما یک نقص اساسی دارند: جذب رطوبت بالا.
ذخیره سازی و چاپ
به هیت بد و دمای نازل بالا نیاز دارد
جذب رطوبت زیاد می تواند به صورت تخریب بر روی فیلامنت تأثیر منفی بگذارد. هنگامی که تجزیه می شود، فیلامنت شروع به از دست دادن خواص خود می کند و فیلامنت نایلون می تواند در عرض چند ساعت شروع به تخریب کند. برای جلوگیری از چنین سناریویی، ذخیره سازی مناسب بسیار مهم است.
یک ظرف پلاستیکی ساده و بدون هوا زمانی که از فیلامنت استفاده نمی شود راه حل خوبی است، اما هنگام چاپ چه باید کرد؟ راه حل ایده آل یک واحد ذخیره سازی با کنترل رطوبت است که همچنین به فیلامنت اجازه می دهد تا به اکسترودر وارد شود. اگر خیلی دیر شده است و قرقره شما رطوبت زیادی را جذب کرده است، اگر فیلامنت خود را به درستی خشک کنید، ممکن است ذخیره شود.
وقتی فضای ذخیره سازی را مشخص کردید، زمان شروع چاپ با فیلامنت نایلون فرا رسیده است. اگرچه همیشه به چاپگر و موادی که استفاده می کنید بستگی دارد، ولی همیشه باید تنظیمات توصیه شده سازنده را در نظر بگیرید، در اینجا مروری بر تنظیمات اولیه چاپ نایلون می اندازیم:
- دمای نازل: 240-290 درجه سانتی گراد
- دمای هیت بد : تا 65 درجه سانتیگراد
- سطح بد: چسب PVA، Magigoo، Garolite، 3DLac
- سرعت چاپ: 25-50 میلی متر بر ثانیه
- سرعت فن : 0-50%
- محفظه: توصیه می شود، اما ضروری نیست
SLS
SLS از لیزر برای ذوب پودر نایلون، به شکل لایه به لایه استفاده می کند
SLS از لیزر برای پخت لایه به لایه پودر استفاده می کند تا زمانی که قطعه کامل شود. انواع مختلفی از فناوری های SLS وجود دارد. سازگاری هایی برای فلز و شیشه وجود دارد، اما بیشتر چاپگرهای سه بعدی SLS به سمت پلیمرها گرایش دارند.
- مواد اولیه : یکی از مواد اصلی مورد استفاده در SLS نایلون است، به ویژه پودر نایلون PA 11 و PA 12. پودرهای PA 11 برای قطعاتی که به مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش و ضربه نیاز دارند استفاده می شود، در حالی که PA 12 برای افزایش استحکام و سختی قطعه ترجیح داده می شود. پودرهای PA تقویت شده نیز وجود دارند که به عنوان پودرهای کامپوزیت نایلونی نیز شناخته می شوند، که معمولاً علاوه بر نایلون حاوی ذرات شیشه، آلومینیوم یا فیبر کربن هستند.
- مزایا : پس از تکمیل، قطعات به طور کامل توسط پودر غیر متخلخل احاطه می شوند که به عنوان ساپورت برای قطعات پخته شده نیز عمل می کند. خوشبختانه، با SLS می توان 50 تا 70 درصد از آن پودر پخته نشده را برای چاپ های بعدی مجدداً استفاده کرد. از منظر پایداری، این یک مزیت نسبت به FDM است، زیرا هر ماده ای که به عنوان ساپورت اکسترود شده باشد معمولاً برای استفاده مجدد به فیلامنت تبدیل نمی شود. در مقایسه با FDM، SLS برای پرینت سه بعدی با نایلون مناسب تر است. نایلون برای ساخت قطعات کاربردی عالی است و SLS توانایی تولید قطعات پیچیده کاربردی با استفاده از پودر را دارد.
- معایب : نقطه ضعف SLS هزینه مرتبط با آن است. چاپگرهای سه بعدی SLS صنعتی اغلب با قیمتی بالا عرضه می شوند. خبر خوب این است که در زمانهای اخیر شاهد آمدن راهحلهای مقرونبهصرفهتر به بازار بودهایم، ولی باز نسبت به تکنولوژی FDM گران تر است.
MJF
پرینتر MJF در زمینه چاپ سه بعدی نایلون است
MJF یک فناوری منحصربفرد پودری است که توسط Hewlett Packard توسعه یافته و در سال 2016 راه اندازی شد. MJF مشابه SLS است، اما یک یا دو چیز را نیز با بایندر جتینگ مشترک است.
- چگونه کار می کند : هر دو MJF و SLS فرآیند چاپ را به یک روش شروع می کنند. قبل از شروع پخت، یک لایه پودر روی سکوی ساخت توزیع می شود. در حالی که در SLS، لیزر شروع به پخت می کند، MJF یک مرحله اضافی را به فرآیند چاپ به شکل عوامل شیمیایی معرفی می کند. یک ماده ذوب کننده روی هر لایه پودر، اسپری می شود، دقیقاً جایی که لایه های آینده پخته می شوند. عامل فیوزینگ به پودر کمک میکند تا جذب انرژی از منبع گرمای چاپگر را انجام دهد. در حالی که SLS از لیزر پرقدرت استفاده می کند، MJF به عنوان منبع گرما از نور مادون قرمز پرقدرت استفاده می کند. نور مادون قرمز جفت شده با عامل ذوب، فرآیند جوش را سرعت می بخشد و باعث می شود MJF به طور کلی سریعتر از SLS باشد.
- مزایای : اگرچه هر دو فناوری میتوانند جزئیات خارقالعادهای را روی قطعات ایجاد کنند، اما وقتی صحبت از جزئیات چاپ میشود، MJF در مقابل SLS قرار میگیرد. این تا حدودی به لطف داشتن جزئیات است که با کاهش اندکی پتانسیل ذوب در لبه قطعه، به تیز نگه داشتن لبهها تا حد ممکن کمک میکند. پس از اتمام چاپ، میتوانید پودر پخته نشده را مانند SLS بازیافت کنید. با این حال، MJF امکان استفاده مجدد از پودر بیشتر را حتی تا 80٪ فراهم می کند. اگرچه این بستگی زیادی به ماشینهایی دارد که شما با آن مقایسه میکنید، ماشینهای MJF نسبت به ماشینهای SLS صنعتی قیمت قابلمقایسهای دارند، اما زمان چاپ سریعتری با جزئیات بیشتر دارند.
ترجمه و جمع آوری : واحد خدمات و تحقیق و توسعه پرینتر های سه بعدی ثمین samin3d