Tin tức
Giới thiệu
Nylon 6, một polyamide bán tinh thể có nguồn gốc từ caprolactam, được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng công nghiệp do tính chất cơ học vượt trội, độ ổn định nhiệt và kháng hóa học. Khi các công nghệ sản xuất phụ gia phát triển, việc sử dụng nhựa nhiệt dẻo cấp kỹ thuật như nylon 6 trong in 3D đang được quan tâm. Tuy nhiên, in 3D nylon 6 đưa ra những thách thức cụ thể do hành vi vật chất của nó. Bài viết này cung cấp một cái nhìn sâu sắc về khả năng tồn tại, hạn chế và tiềm năng của nylon 6 trong in 3D.
1. Hiểu nylon 6: Thuộc tính vật chất
Nylon 6 cung cấp độ bền kéo cao, khả năng chống va đập và khả năng chống mài mòn tuyệt vời. Các đặc điểm chính bao gồm:
Điểm nóng chảy: ~ 220 bóng225 ° C.
Nhiệt độ chuyển đổi thủy tinh (TG): ~ 50 ° C
Hấp thụ độ ẩm: lên đến 9% trọng lượng
Hành vi cơ học: Độ bền tốt và khả năng chống mệt mỏi
Kháng hóa chất: mạnh chống lại dầu, dung môi và hầu hết các hóa chất
Những tính chất này làm cho nylon 6 lý tưởng cho các bộ phận cơ học, bánh răng, vòng bi và các thành phần cấu trúc.
2. Thử thách trong in 3D nylon 6
Mặc dù nylon 6 thuận lợi cho mục đích kỹ thuật, nhưng nó vốn không được tối ưu hóa cho in 3D. Những thách thức chính bao gồm:
a) Cao vênh và co ngót
Nylon 6 thể hiện độ kết tinh đáng kể, dẫn đến co thắt nhiệt đáng kể trong quá trình làm mát.
Không có buồng nóng và môi trường in thích hợp, các bộ phận có thể phân tách hoặc cong vênh.
B) Độ nhạy cảm độ ẩm
Nylon 6 là hút ẩm, hấp thụ độ ẩm nhanh chóng từ không khí.
Ngay cả độ ẩm nhẹ cũng có thể dẫn đến chất lượng in kém do thủy phân trong quá trình đùn, gây ra sủi bọt và các lớp yếu.
c) Nhiệt độ in cao
Đùn thường đòi hỏi nhiệt độ 250 nhiệt270 ° C.
Điều này đòi hỏi các đầu nóng hoàn toàn kim loại và các giường in có khả năng duy trì 90 nhiệt110 ° C.
3. Giải pháp công nghệ và đổi mới vật chất
Để khắc phục những hạn chế này, một số tiến bộ đã giúp Nylon 6 dễ tiếp cận hơn đối với sản xuất phụ gia:
a) Hỗn hợp vật liệu và copolyme
Các nhà sản xuất tạo ra hỗn hợp nylon 6 với các chất phụ gia (ví dụ: sợi thủy tinh, sợi carbon hoặc chất đàn hồi) để cải thiện khả năng in, giảm độ cong vênh và tăng cường độ ổn định kích thước.
Nylon 6/6 và nylon 12 đôi khi được sử dụng làm lựa chọn thay thế do hấp thụ độ ẩm thấp hơn và giảm co ngót.
b) Hệ thống sấy và lưu trữ
Dây buộc phải được sấy khô triệt để sử dụng (thường là 80 ° C trong 6 giờ8 giờ).
Máy sấy sợi chuyên dụng và giải pháp lưu trữ kín hiện được sử dụng thường được sử dụng.
c) buồng nóng và máy in FFF nâng cao
Các máy in FFF cấp công nghiệp (chế tạo dây tóc hợp nhất) với các buồng xây dựng được làm nóng giảm thiểu cong vênh bằng cách kiểm soát nhiệt độ môi trường.
Máy in kín và giường in với các thiết bị hỗ trợ bám dính (ví dụ: keo PVA, tấm PEI) tăng cường liên kết lớp và ổn định một phần.
4. Phương pháp in 3D cho nylon 6
a) Chế tạo sợi dây được hợp nhất (FFF/FDM)
Phương pháp dễ tiếp cận nhất cho nylon 6.
Yêu cầu vòi phun cứng cho các biến thể được gia cố sợi do mài mòn.
b) thiêu kết laser chọn lọc (SLS)
Phù hợp hơn cho các dạng bột nylon 6.
Cho phép hình học phức tạp và loại bỏ các cấu trúc hỗ trợ.
Cung cấp tính chất cơ học vượt trội và đẳng hướng.
c) Đổi mới đùn vật chất
Các hệ thống đa vật liệu cho phép in nylon 6 bằng các vật liệu hỗ trợ như PVA hoặc hỗ trợ ly khai.
Vòi phun nóng nhiều vùng cải thiện kiểm soát dòng chảy.
5. Ứng dụng công nghiệp
Nhờ hiệu suất mạnh mẽ của nó, nylon 6 in 3D được sử dụng trong:
Ô tô: Các thành phần, ống dẫn và clip dưới chân trời
Không gian vũ trụ: Giá đỡ, vỏ bọc và các thành phần cabin
Sản xuất: đồ gá, đồ đạc, dụng cụ và các bộ phận sử dụng cuối
Hàng tiêu dùng: Bánh răng hiệu suất cao, thiết bị thể thao và thiết bị đeo
6. Thực hành tốt nhất để in nylon 6 thành công
Dây tóc trước khô: Sử dụng máy sấy chuyên dụng hoặc nướng ở 80 ° C trong ít nhất 6 giờ.
Thiết lập máy in: Sử dụng máy in kín với buồng được làm nóng (≥60 ° C), nóng (≥260 ° C) và giường (≥100 ° C).
Tốc độ in: Tốc độ vừa phải (30 Ném60 mm/s) để đảm bảo độ bám dính của lớp.
Độ bám dính của lớp đầu tiên: Sử dụng dính keo, tấm PEI hoặc bề mặt xây dựng garolite.
Quá trình xử lý sau: Các bộ phận ủ có thể kết tinh thêm nylon 6 cho sức mạnh tăng cường.
Phần kết luận
Nylon 6 thực sự có thể được in 3D, mặc dù nó đòi hỏi xử lý vật liệu cẩn thận và thiết bị chuyên dụng. Những tiến bộ gần đây trong các công thức dây tóc, công nghệ máy in và khoa học vật liệu đã làm cho việc sử dụng nylon 6 ngày càng khả thi trong quy trình sản xuất phụ gia chuyên nghiệp. Đối với các ngành công nghiệp yêu cầu các vật liệu hiệu suất cao trong các nguyên mẫu chức năng hoặc các thành phần sử dụng cuối
