Nylon, čiže polyamid (PA) je veľmi univerzálny materiál ktorý vyniká radom mechanických, tepelných a chemických vlastností. Jeho použitie v 3D tlači ale má aj svoje úskalia. Nylonové filamenty vyžadujú zvýšenú starostlivosť pri manipulácii a skladovaní, a určitú dávku skúsenosti pri tlačení. So správnymi nástrojmi a prístupom je však možné tento materiál ľahko a spoľahlivo používať na výrobu funkčných, odolných a na pohľad krásnych 3D výtlačkov.
Čo je nylon
V 30. rokoch 20. storočia vyvinula spoločnosť DuPont nový druh polyméru, ako alternatívu hodvábu, na výrobu dámskych pančúch. Pomenovali ho nylon, ale toto meno si nikdy nezaregistrovali ako ochrannú známku. Vzhľadom na to, že tento názov dnes tiež označuje celú rodinu materiálov, píše sa s malým "n".
Polyamid skutočne existuje v rôznych konfiguráciách, medzi najznámejšie patrí PA-6, a PA-12. Veľmi populárne sú potom varianty s prímesou uhlíkových vlákien (CF) a sklených vlákien (GF). Všetky nylony vám dajú výtlačky húževnaté, vysoko odolné proti nárazu a taktiež proti opotrebovaniu, vďaka prirodzene nízkemu koeficientu trenia. Prídavok vlákien potom zlepšuje tuhosť materiálu, avšak na úkor koeficientu trenia as nutnosťou použiť tvrdenú trysku.
- PA6: Je jedným z najpoužívanejších materiálov v priemysle. Je veľmi odolný a húževnatý, s tepelnou odolnosťou až do 180 stupňov. Je ale veľmi ťažké s ním tlačiť a okolitá vlhkosť absorbuje rapídnym tempom.
- PA12: sa tlačí lepšie, nekrúti sa toľko (je možné ho tlačiť bez vyhrievanej komory) a je menej citlivý na vlhkosť (v porovnaní s PA6). Výtlačky z PA12 mávajú krásny povrch. Je ale pevnostne a odolne slabšia ako PA6.
Ako na 3D tlač nylonu
Vysušiť. Nylonové filamenty patria k materiálom najviac náchylným na vlhkosť. Počas krátkej doby sú schopné absorbovať dosť vlhkosti na to, aby sa stali prakticky nepoužiteľnými. Je teda nutné skladovať ich v obale (napr. v zatváracom vrecúšku s vysúšacími vrecúškami), a najskôr aj tak bude potrebné ich pred použitím vysušiť. Viac informácií o vplyve vlhkosti na filamenty sa dozviete tu.
Priľnavosť. Vďaka svojej chemickej odolnosti a nadpriemernej zmrštivosti nylon zle priľne k povrchom z iného materiálu. Väčšina nylonov preto vyžaduje aplikáciu nejakého prípravku na tlačovú podložku, a ďalšie metódy na zlepšenie adhézie a na zabránenie deformácie výtlačku. Každý z nasledujúcich bodov predstavuje jeden „bod istoty“, pre úspešnú tlač s nylonom potrebujete najmenej 3 body.
1. Tlačový povrch: Ak máte Prušu, použite ich špeciálny plát na tlač nylonu. Ak máte Bambu Lab, použite High-Temp povrch. Ak máte tlačiareň od iného výrobcu, máte smolu. :D V tom prípade použite plát s hrubým textúrovaným povrchom.
2. Adhézny roztok: V ideálnom prípade odporúčame použiť Magigoo pre PA. Alternatívne si môžete pomôcť tyčinkovým lepidlom, pri najhoršom aspoň 3D Lac.
3. Teplota a rýchlosť tlače: Väčšina nylonov vyžaduje teplotu trysky nad 250 °C, pri moderných rýchlych tlačiarňach ideálne 270 °C. Najdrsnejšie varianty, ako PA6-CF, môžete tlačiť pokojne na 290 ˚C. Teplotu podložky nastavte najmenej na 90°C, ideálne 100-110°C. Prvú vrstvu tlačte pomaly, nie viac ako 50 mm/s. Aktívne chladenie vypnuté, okrem previsov a mostov.
4. Golier (Brim): Rozhodne použije túto funkciu, a nastavte si aj väčšiu šírku, ak sa zmestí.
5. Vyhrievaná komora: V ideálnom prípade použite 3D tlačiareň s aktívne vyhrievanou komorou (QIDI, X1E) a vykúrte ju na 60 °C. Pasívne vyhrievané (tzn. iba uzavreté) 3D tlačiarne tiež rozhodne nechajte pred tlačou pár minút vyhriať.
Na čo je nylon
V rámci klasickej FDM 3D tlače (do 350 ° C) sú polyamidy na vrchole hierarchie, spoločne s polykarbonátom. Vykazujú nadpriemernú chemickú i tepelnú odolnosť, používajú sa teda nielen na výrobu funkčných prototypov, ale aj finálnych dielov a súčiastok.
- Ozubené kolesá - nízky koeficient trenia v kombinácii s nízkou hmotnosťou robí z tohto materiálu jasnú voľbu.
- Automobilové súčiastky - nylon je dostatočne odolný po chemickej aj mechanickej stránke, aby bolo možné ho použiť na diely v motorovom priestore vozidiel.
- Spojovací materiál - nylonové diely môžu slúžiť ako náhrada kovových dielov v podmienkach nízkeho zaťaženia. Príkladom môžu byť skrutky, tesnenia, alebo napríklad sťahovacie zips-pásky.
- Puzdrá a ložiská - vďaka nízkemu treniu a vysokej odolnosti proti opotrebovaniu je nylon solídnou voľbou pre tento typ výrobkov.
---------------
Použité zdroje:
- https://magigoo.com/blog/durable-and-long-lasting-3d-prints-nylon-as-a-functional-material/
- https://www.youtube.com/watch?v=dTWAJmWeGHc&t=2s&ab_channel=Polymaker
- https://www.youtube.com/watch?v=cQb-hbr1KYY&ab_channel=MyTechFun