Ik ben een beetje een “nylonholic”. Sinds ik me waagde aan 3d-printing was het eindspel voor mij het succesvol printen van grote nylon objecten. De materiaaleigenschappen, zijn sterkte terwijl het zeer licht en flexibel blijft, zijn chemische weerstand of de moeilijkheid om te printen maakten dit materiaal voor mij het ultieme doel. En dus drukte ik een grote hoeveelheid nylons. Zeer sterke maar zeer moeilijk te bedrukken mengsels, zwakkere maar zeer bedrukbare mengsels en uiteindelijk vond ik degene die alle juiste materiaaleigenschappen combineert met bedrukbaarheid.
Begrip van Nylon
Wat is nylon?
Nylon is de familienaam voor een hele reeks synthetische polymeren, vandaar dat er geen “generiek” nylon bestaat. Elke polymeerfabrikant heeft zijn eigen mengsel vanwege de specifieke materiaaleigenschappen die hij aan zijn nylon(s) wil geven. Sommigen waarderen lichtgewicht boven treksterkte, sommigen duurzaamheid boven krimp enz. enz.
Begrijpen wat je bedrukte object moet doen, is dus de sleutel om te bepalen welk nylon je wilt gebruiken. Een toekomstig artikel zal ingaan op het lezen en begrijpen van datasheets. En bij het gebruik van nylon voor 3Dprinters is er een hele andere laag parameters van toepassing, hoe extrudeert het, laaghechting, kromtrekken, enz, maar ook de hygroscopische eigenschappen (hoeveel vocht kan het opnemen of verliezen bij het drogen) zijn zeer belangrijk voor succesvolle prints.
Hoe behandel je STYX-12 nylon voor en na het printen?
Vocht is je beste vriend en je ergste vijand als het om nylon gaat.
Voordruk:
Tijdens het printen moet u uw STYX-12 nylon zo droog mogelijk houden, omdat het vocht in het filament snel opwarmt in de spuitmond en belletjes veroorzaakt, wat bekend staat als schuimen. De hechting van de laag en de afwerking van het oppervlak worden zichtbaar aangetast en zelfs het knikken van het filament bij de toevoer door de verhoogde kopdruk is mogelijk. Wij hebben de STYX-12 zo ontworpen dat deze zo weinig mogelijk hygroscopisch is (3,5% gravimetrisch) zonder het drukgedrag te beïnvloeden. Gewoonlijk kan 3D-geprint nylons tussen 1% en 9% vocht absorberen (10.000 tot 90.000PPM) Aanbevelingen: Leg de STYX-12 in een oven met warme luchtcirculatie of in een filamentdroger op 60c gedurende 24 uur. Dat zal (meestal) genoeg vocht uit het filament halen om goede en sterke afdrukken te maken.
Hoe zijn we tot die conclusies gekomen?
Ik heb de beschikking over een 12k euro PPM (Parts Per Million) vochtanalyse apparaat genaamd de Aquatrac. Dit instrument meet het exacte vochtgehalte van elk filament dat we erin stoppen. We begonnen met een eenvoudige vaasafdruk nadat we de PPM van de STYX-12 hadden gemeten. We hebben 3722 PPM gemeten (dat is 0,37%) en de afdruk was … nou ja … niet goed. Slechte laaghechting en schuimvorming op alle lagen. Dit is gewoon niet wat je verwacht van een nylon.
* om eerlijk te zijn is een vaas ook niet wat je normaal met nylon zou bedrukken, maar voor deze demonstratie gaf het de problemen perfect weer.
Daarna hebben we het Nylon 24 uur in een Printdry filamentdroger gelegd en de vaas opnieuw bedrukt. Het vochtgehalte was ongeveer 1200 PPM. Het resultaat was significant. Het resultaat kan nog worden verbeterd door het meer te drogen, maar als u het nylon te lang droogt, kunt en zult u het bedrukkingsvermogen ervan ruïneren. Aanbeveling: Droog de STYX-12 niet langer dan 48 uur @60c in de oven of filamentdrogers zoals Printdry, anders verpest u het printvermogen.
Hier is een voorbeeld van hoe de hygroscopische gegevens van nylons zich verhouden tot die van andere algemene filamenten.
Na het drukken:
Maar zodra we het object hebben afgedrukt, draaien de rollen om. Het beste wat u kunt doen na het afdrukken is het voorwerp in een emmer water leggen, aangezien de maximale materiaaleigenschappen worden bereikt wanneer de afgewerkte nylonprint zo nat mogelijk is. Daarom worden in spuitgietfabrieken de afgewerkte voorwerpen enige tijd ondergedompeld in warm water. Aanbevelingen: laat het bedrukte voorwerp enkele uren of bij voorkeur een nacht ondergedompeld in een emmer water op kamertemperatuur en u hebt het hardst mogelijke voorwerp.
Hoe omgaan met vocht in Nylon afdrukken?
Zoals gezegd zijn alle nylons hygroscopisch, wat betekent dat ze vocht opnemen maar ook weer afgeven. Er is een direct verband met de tijd, zoals de volgende afbeelding laat zien.
Zoals hier duidelijk te zien is, wordt er in de eerste uren veel vocht afgegeven, waarna het afvlakt. Dit is ook de reden waarom een perfect droog nylon bijna niet mogelijk of zelfs niet gewenst is, omdat een te droog nylon niet gemakkelijk zal printen.Vochtverlies van het filament (tijd in printdroog @60c)Vochtabsorptie van het filament (tijd in open lucht (23c, 45% vochtigheid))
Bijna dezelfde curve geldt voor vochtopname. Hoge absorptie in de eerste 24 tot 48 uur en daarna afvlakking naarmate het filament verzadigd raakt.
Dus hou daar rekening mee als je een nylon print doet. Zodra u de spoel uit de vacuümzak haalt, begint hij vocht op te nemen, wat uw afdrukken kan aantasten. Filamentdrogers zijn precies ontworpen om dit gedrag tegen te gaan door het filament in de behuizing te drogen en het filament alleen gedurende een zo kort mogelijke tijd aan omgevingsvochtigheid bloot te stellen wanneer het de printer binnengaat.
Drukresultaat van een nylon motor
