3D-индустрия активно осваивает новый материал для трехмерной распечатки прототипов и мелкосерийного выпуска функциональных элементов. Нейлон — это термопластичный ресурс, обладающий повышенной прочностью и уверенной стойкостью к химическим составам и абразивной обработке. Новинка используется для производства деталей в тех отраслях, где важны эксплуатационные свойства и высокое качество поверхности.

Преимущества технологии

3D-печать нейлоном на 3D-принтере не отличается от методики применения иного порошка. Материал хорошо переносит резкие перепады температур, неуязвим к ультрафиолетовым лучам и истиранию. Ресурс обладает уникальными способностями – обеспечивает повышенную прочность на изгиб и растяжение, хорошую ударную вязкость, гибкость и упругость. Готовые изделия демонстрируют всокую износостойкость из-за небольшого коэффициента трения. Филамент из нейлона стал популярен благодаря следующим характеристикам:

• отсутствие резкого запаха;
• низкая себестоимость готового продукта;
• простота обработки конечного объекта;
• возможность переработки.

Изделия, созданные при помощи нейлонового порошка, имеют натуральный белый цвет с прозрачной поверхностью. Распечатанные экземпляры хорошо поддаются окрашиванию. Процесс нанесения оттенка прост и не требует специфических инструментов. Для работы нужны краситель, груз, чтобы удерживать объект в воде, нагревательный прибор. Перед стартом процесса важно убедиться, что на предмете отсутствуют следы порошка или клея. В емкости для окрашивания нужно развести необходимый объем краски и подогреть раствор до 60°C. Затем необходимо поместить нейлоновый образец в жидкость и выждать время, чтобы добиться оттенка желаемой интенсивности. После необходимо остудить предмет в холодной воде.

Сферы применения

3D-печать нейлоном по технологии SLS или SLA хорошо проявила себя в разнообразных промышленных отраслях и в дизайнерском секторе. Используя полиамидный компонент, можно выпускать крепкие детали конструкций и уникальные декоративные элементы. Интересной особенностью материала является самосмазка, поэтому из него в индустриальном масштабе производят шестеренки и гибкие пластиковые затяжки. Nylon эластичен, поэтому он востребован при изготовлении подвижных шарниров и других механизмов. Ресурс имеет небольшой коэффициент трения, что делает его удачным выбором для выпуска деталей с резьбовыми соединениями или шкивов.

По тактильным впечатлениям превосходит аналогичные термопластики, поэтому из него изготавливают ткани для одежды. Например, американская студия Nervous System предложила ценителям оригинальное платье, распечатанное из нейлоновой нити на объемном принтере.

Синтетический полиамид востребован в автомобильной, пищевой и прочих индустриальных секторах. Сырье также применяют в сложных проектах, когда невозможно использовать традиционные методы.

Печать нейлоном на 3D-принтере – особенности технологии

Nylon – филамент, из которого распечатываются невероятно прочные детали. Однако он неоднозначен в использовании.

Перед запуском процесса печати нейлоновой модели важно соблюсти ряд процедур. При работе с данным компонентом необходим принтер с подогреваемой панелью построения, а клей-карандаш, нанесенный на горячий стол – оптимальный способ адгезии. Печать нейлоном на 3D-принтере требует специальных настроек:

• температура рабочей поверхности не должна превышать 85°С;
• рекомендованный нагрев экструдера – 260°С;
• оптимальная толщина слоя – 0,2-0,4 мм;
• скорость функционирования устанавливается в рамках 30-60 мм/с.

Nylon гигроскопичен, что вызывает сложности при работе. Чтобы предупредить намокание сырья, перед продолжительным хранением нужно его загерметизировать в вакуумном контейнере с поглотителем влаги (силикогель). Если условие хранение филамента была нарушена, то перед запуском оборудования его необходимо тщательно высушить в специальном оборудовании. Использование влажного компонента провоцирует появление пузырьков, ослабление сцепления между слоями и разрушение структуры.

Распечатка выполняется при высокой температуре, поскольку даже небольшое охлаждение может спровоцировать коробление слоев. Для достижения лучшего результата при контакте с веществом следует избегать сквозняков и прохладных помещений. Закрытая терморегулируемая камера существенно упрощает работу с капризным ресурсом. Чтобы предупредить расслоение поверхности, следует добавлять рафт к нижним уровням изготавливаемого объекта.

В работе с Nylon важно учитывать тонкости в направленности построения изделия, поскольку мелкие просчеты способны повлиять на структурную целостность конечного объекта:

• горизонтальная плоскость XY – нужно знать предел гибкости пластика и максимально допустимый порог растяжения;
• вертикальная ориентация ZX – необходимо помнить, что параллельно расположенные слои характеризуются возрастающей прочностью при растяжении;
• направление XZ – построение в данной плоскости требует много времени по причине разницы температуры плавления между уровнями.

Особенность филамента кроется в том, что распечатанный предмет допустимо использовать сразу после изготовления. Даже если построение выполнялась с применением поддержки, то растворение опор происходит быстро и без дополнительных усилий.

Требования к оборудованию при использовании порошка

Так как процесс распечатки из нейлонового порошка на 3D-принтерах сопровождается рядом технологических сложностей, а само устройство отличается внушительной стоимостью, изначально филамент применялся исключительно в промышленных целях. Печать нейлоном требует аппаратуры со специальными характеристиками. Сегодня для работы с ресурсом наиболее подходят следующие модели принтеров:

• ProX SLS 6100, позволяющий создавать износостойкие элементы промышленного класса, характеризующиеся высоким качеством поверхности;
• VoxelJet VX 1000 HSS с масштабной областью построения, работающий на больших скоростях и обеспечивающий снижение себестоимости конечного продукта;
• Sintratec KIT, предназначенный для создания функциональных прототипов и выделяющийся простотой эксплуатации;
• Sintratec S2, укомплектованный усовершенствованной масштабируемой системой и модулями, легко адаптируемыми под конкретное производство.

Материалы

Существует несколько составов для трехмерной печати, которые имеют разные характеристики, поскольку требуют специальных настроек оборудования. Все виды порошков характеризуются механической прочностью, гибкостью и эстетизмом.

Наиболее популярные составы:

• DuraForm ProX PA (SLS) – порошок, рассчитанный на долгосрочное использование и создание изделий, по характеристикам схожим с традиционно литыми образцами;
• Sintratec PA12 Powder – промышленный вариант, предназначенный для изготовления термоустойчивых штампов различной конфигурации.

Компоненты, специально разработанные для 3D-печати, отличаются характерными чертами: стабильная водонепроницаемость, надежное соединение с поверхностью, сопротивление разрыву и способность впитывать краску.

Использование инновации значительно расширяет возможности специалистов по трехмерной печати. Эксперименты с нейлоном раскрывают потенциал творческих сотрудников, поскольку при разработке даже небольших объектов можно получить существенное различие в эксплуатационных характеристиках готовых изделий, лишь немного поменяв настройки. Поскольку Nylon позволяет создавать и эластичные, и жесткие структуры, то его можно признать универсальным материалом для 3D-печати.