Sono una specie di “nylonholic”. Da quando mi sono avventurato nella stampa 3D, il mio obiettivo era quello di stampare con successo oggetti in nylon di grandi dimensioni. Le proprietà del materiale, la sua resistenza pur rimanendo molto leggero e flessibile, la sua resistenza chimica o la sua difficoltà di stampa hanno reso questo materiale per me l’obiettivo finale. E così ho stampato un grande volume di calze di nylon. Miscele molto forti ma molto difficili da stampare, miscele più deboli ma molto stampabili e infine ho trovato quella che combina tutte le proprietà del materiale con la stampabilità .
Comprensione del nylon
Che cos’è il nylon?
Il nylon è il nome della famiglia di un’intera gamma di polimeri sintetici, quindi non esiste un nylon “generico”. Ogni produttore di polimeri ha una propria miscela a causa delle proprietà specifiche del materiale che vuole che i suoi nylon abbiano. C’è chi valuta la leggerezza più della resistenza alla trazione, chi la durata più del ritiro ecc. ecc.
La comprensione di ciò che l’oggetto stampato dovrà fare è quindi fondamentale per determinare il nylon da utilizzare. Un prossimo articolo tratterà di come leggere e comprendere le schede tecniche. Inoltre, quando si usa il nylon per le stampanti 3D, si applica tutta un’altra serie di parametri, come l’estrusione, l’adesione dello strato, la deformazione e così via, ma anche le proprietà igroscopiche (quanta umidità può assorbire o perdere durante l’asciugatura) sono molto importanti per la riuscita delle stampe.
Come trattare il nylon STYX-12 prima e dopo la stampa?
L’umidità è il vostro migliore amico e il vostro peggior nemico quando si tratta di nylon.
Pre-stampa:
Durante la stampa è necessario che il nylon STYX-12 sia il più asciutto possibile, poiché l’umidità del filamento si riscalda rapidamente nell’ugello e crea delle bolle, note come schiuma. L’adesione dello strato e la finitura della superficie saranno visibilmente compromesse ed è possibile che il filamento si deformi in corrispondenza dell’alimentatore a causa dell’aumento della pressione in testa. Abbiamo progettato STYX-12 in modo che sia il meno igroscopico possibile (3,5% gravimetrico) senza influire sul comportamento di stampa. In genere i nylon stampati in 3D possono assorbire tra l’1% e il 9% di umidità (da 10.000 a 90.000 PPM) Raccomandazioni: Mettere STYX-12 in un forno a circolazione d’aria calda o in un essiccatore per filamenti a 60c per 24 ore. In questo modo (la maggior parte delle volte) si ottiene una quantità di umidità sufficiente dal filamento per ottenere stampe buone e resistenti.
Come siamo arrivati a queste conclusioni?
Ho accesso a uno strumento di analisi dell’umidità PPM (Parti Per Milione) da 12k euro chiamato Aquatrac. Questo strumento misura l’esatto contenuto di umidità di qualsiasi filamento inserito. Abbiamo iniziato con una semplice stampa di un vaso dopo aver misurato i PPM della STYX-12. Abbiamo misurato 3722 PPM (pari allo 0,37%) e la stampa risultante era… beh… non buona. Cattiva adesione dello strato e schiuma su tutti gli strati. Questo non è semplicemente ciò che ci si aspetta da un nylon.
* A dire il vero, anche un vaso non è ciò che normalmente si stampa con il nylon, ma per questa dimostrazione ha mostrato perfettamente i problemi.
Poi abbiamo messo il nylon in un essiccatore per filamenti Printdry per 24 ore e abbiamo ristampato il vaso. Il contenuto di umidità era di circa 1200 PPM. Il risultato è stato significativo. I risultati possono essere ulteriormente migliorati con una maggiore asciugatura, ma se si asciuga il nylon troppo a lungo si può rovinare la sua capacità di stampa. Raccomandazione: Asciugare la STYX-12 per non più di 48 ore a 60 °C nel forno o in essiccatori per filamenti come Printdry, altrimenti si rovinerà la sua capacità di stampa.
Ecco un esempio di come i dati igroscopici del nylon si confrontano con quelli di altri filamenti generici.
Post-stampa:
Ma una volta stampato l’oggetto, le cose cambiano. La cosa migliore da fare dopo la stampa è mettere l’oggetto in un secchio d’acqua, poiché le proprietà massime del materiale si ottengono quando la stampa di nylon finita è il più possibile bagnata. Per questo motivo, negli stabilimenti di stampaggio a iniezione gli oggetti finiti vengono immersi per un certo periodo di tempo in acqua calda. Raccomandazioni: lasciate l’oggetto stampato immerso in un secchio d’acqua a temperatura ambiente per alcune ore o preferibilmente per tutta la notte e avrete l’oggetto più resistente che si possa ottenere.
Come trattare l’umidità nelle stampe in nylon?
Come abbiamo detto, tutte le calze di nylon sono igroscopiche, il che significa che assorbono e rilasciano umidità . Esiste una relazione diretta con il tempo, come mostra l’immagine seguente.
Come è chiaramente visibile qui, il rilascio di umidità è elevato nelle prime ore e poi si stabilizza. Questo è anche il motivo per cui ottenere un nylon perfettamente asciutto non è quasi possibile o addirittura auspicabile, in quanto un nylon troppo secco non consente di stampare facilmente.Tasso di perdita di umidità del filamento (tempo di asciugatura in stampa @60c)Tasso di assorbimento dell’umidità del filamento (tempo all’aria aperta (23c, 45% di umidità ))
Quasi la stessa curva è applicabile all’assorbimento di umidità . L’assorbimento è elevato nelle prime 24-48 ore, per poi diminuire con la saturazione del filamento.
Quindi tenetelo presente quando fate una stampa su nylon. Non appena si estrae la bobina dal sacchetto del vuoto, essa inizia ad assorbire umidità che può compromettere le stampe. Gli essiccatori di filamento sono progettati proprio per contrastare questo comportamento, asciugando il filamento all’interno dell’alloggiamento ed esponendolo all’umidità ambientale solo per il minimo tempo possibile quando entra nella stampante.
Risultato della stampa di un motore in nylon
