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Ultimaker小课堂 | 如何打印尼龙材料?

尼龙材料作为一款经典材料,以其出色的耐久性、高比强度、高韧性、低磨阻和耐腐蚀性而闻名,在加工制造领域有着广泛的应用。您了解尼龙材料吗?是否接触过尼龙材料的打印?Ultimaker Nylon有何特别之处?读完本文,相信您将对尼龙材料及其打印有一个更全面的认识。

Ultimaker小课堂 | 如何打印尼龙材料?

尼龙材料作为一款经典材料,以其出色的耐久性、高比强度、高韧性、低磨阻和耐腐蚀性而闻名,在加工制造领域有着广泛的应用。您了解尼龙材料吗?是否接触过尼龙材料的打印?Ultimaker Nylon有何特别之处?读完本文,相信您将对尼龙材料及其打印有一个更全面的认识。

尼龙材料背景介绍

尼龙(Nylon)是聚酰胺(Polyamide)纤维(锦纶)的一种说法,简称为PA。对于经常使用PLA的用户来说,用PLA打印虽然比较灵活,适用于较多场合,具有普通使用场合需求的一般强度,但当要在专业场合使用就会发现它是不适用的。PLA打印的零件不能长时间暴露在阳光下,且不适用于高于100°C的场合。


如果使用ABS进行3D打印,就会发现它比PLA更耐用,但是3D打印的ABS零件通常没有注塑零件的强度大,并且打印的零件因为层间粘合力一般来说不够坚固。
尼龙耗材是一种高强度,十分耐用的3D打印耗材。十分有韧性,同时层间粘合力较好,比ABS耗材更加坚固。

主要应用场景

尼龙耗材的高熔化温度和低摩擦系数使得其普遍应用于工程中,适用于制作一般的日常用品,比如使用尼龙耗材3D打印扳手等工具、齿轮、自己设计的DIY零件等等。

 使用注意事项 

1. 合适的温度

首先需要知晓的是尼龙的一般成型温度在260°C至280°C,较低的温度无法使尼龙材料完全熔融挤出,达到一个稳定的流量。较高的温度就对打印头的整体有着较高的设计要求。Ultimaker所设计的AA喷头,适用于非研磨性塑料,能够稳定地提供打印尼龙材料所需的如此高的温度和充分及时的散热效果。

2. 材料保持干燥 

尼龙具有很强的吸湿性,即使是在室内放置过程中也会吸收空气中的水分,长时间的吸收水分甚至可以使水的重量比例达到10%。 那么如何判断耗材是否受潮了呢?当打印头喷嘴挤出尼龙时,挤出头出口有大量白色烟雾同时伴有噼啪的声音,则代表耗材受潮严重,受潮耗材打印的零件表面会有气泡,甚至打印层间粘合疏松。通过以下图片我们可以十分明显的看出,正常情况下打印的尼龙制品应该是表面光滑层间紧致的,而受潮的尼龙材料打印出的制品表面则十分不光整,甚至出现层间分离的情况。

3. 如何防止翘边 

另一方面,也是比较令人头疼的问题就是打印尼龙时会像打印ABS一样出现翘边现象,也许前几层打印正常,待你再次查看打印状况时,模型一边已经高高翘起,甚至整体脱离平台导致打印得一团糟……那么如何解决打印尼龙过程出现的翘边现象呢?首先是热床温度建议选择在55°C – 65°C,同时在打印平台上使用PVA基胶棒涂上一层薄薄的胶水。翘边的现象会得到有效的抑制。但是,最有效的做法还是使用封闭的打印平台(例如Ultimaker S5),对于早期的Ultimaker 3 机型, Ultimaker提供了升级包以解决翘边问题。

Ultimaker Nylon 特性

针对尼龙材料的特性,Ultimaker不仅通过硬件升级包的加持来改善打印尼龙材料时出现的问题,还通过对尼龙材料的深入研究,推出了更加易用的Ultimaker Nylon。1. 硬件升级包

Ultimaker 3 升级套件具体包含以下内容:1个前挡板、25个底板贴纸、1个粘合剂涂抹器、1个玻璃板。

在打印已翘边材料时,安装前挡板可以阻止热量逸出,产生45°C的恒定温度,同时还可以保护打印件免受外部影响。稳定的环境可确保打印材料的冷却速度更慢,温度更均匀地分布在整个零件中。这有助于降低收缩率并降低翘边和分层的风险。

底板贴纸改善了打印平台的粘合性,并且可以与大多数材料一起使用。它们是胶棒的绝佳替代品,专为多种用途而设计。底板贴纸使得打印零件的底面更光滑,在使用时要确保正确使用,以防止出现气泡。

额外的玻璃板意味着可以不必再等待从Ultimaker 3 打印机中取出完成的打印件。相反,你可以快速更换新的玻璃板,直接开始新的打印,从而最大限度地减少停机时间。
2. Ultimaker Nylon 

Ultimaker Nylon的设计比市场上的其他尼龙长丝更可靠,更易于打印,具有低吸湿性和与底板的良好粘合性。与其他尼龙耗材相比,它具有更低的吸湿性和更长的保质期。Ultimaker Nylon具有优异的冲击强度(Izod测试为34.4 kJ /m²)、良好的延展性(断裂伸长率210%)和远远低于传统尼龙耗材的熔化温度(185°C),同时还兼具低摩擦系数、耐碱和耐有机化学品腐蚀等传统尼龙材料具备的特性。

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