3D печать нейлоном в Москве
Центр прототипирования СКАТ3Д внедряет новую услугу 3Д печати нейлоном - это SLS технология для спекания порошкового полиамида PA11 и PA12 (нейлоны). Мы расширили наш парк техники принтером OnSint SM200 с областью печати 200x200x200 миллиметров.
Несмотря на более дорогую стоимость изготовления по сравнению с FDM методом, деталь получается монолитнее и прочнее, готовая сразу использоваться в нагруженных механизмах. Высокая прочность, химическая и температурная стойкость нейлона позволяют использовать напечатанные шестерни в трущихся парах, фитинги в агрессивных химических средах, корпуса для приборов в неблагоприятных условиях.
Как работает технология SLS - селективного лазерного спекания? Тонкий слой порошкового полиамида (нейлона) в равномерно нагретой камере наносится на рабочую поверхность. Затем лазер по намеченным траекториям проходит и спекает порошок до монолитного состояния в тех местах, где будет будущая деталь. Затем наносится следующий слой порошка и движение лазера повторяется в соответствии с запрограммированными инструкциями. Так постепенно послойно вырастает будущая деталь. По окончанию печати камера принтера долго остывает во избежание усадки и деформации детали из нейлона.
В отличии от обычных материалов для печати, полиамиды имеют низкую адгезию, что затрудняет из окраску. В этом случае используют специальные грунты или метод окраски, называемый "травлением".
Примеры печати
Цены на 3D печать нейлоном на принтере методом SLS
| Технология | 3Д принтер | Размеры, мм | Слой, мкм | Точность, мм | Полимеры | Цена (р/см3) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| SLS | OnSint 200 | 200x200x200 | 50-100 | +-0,05 |
PA12 (EOS) Другие |
65р/см3 Индивидуально |
| Ручная обработка | Галтовка, грунтовка и окрашивание | 1500 руб/час | ||||
| Создание 3Д модели | Проектирование электронных моделей по чертежам или образцу | 2500 руб/час | ||||
3D печать SLS в Москве
Как показывает наш опыт, печать порошковыми полиамидами широко используется в медицине, электронике, научных исследованиях, на производствах и в промышленности.
Так как нейлоны являются прочными и износостойкими материалами, то из них изготавливается широкий спектр инженерных деталей: шестерни, крепления, фитинги, корпуса. Прочность и анизотропность после печати SLS позволяют сразу использовать деталь без каких либо постобработок и термообработок. Стойкость полиамидов к большинству агрессивных сред и растворителей обеспечила широкое применение в лабораторных условиях и в химической промышленности.
Широко используются возможности печати нейлоном на 3Д принтере для изготовления корпусных изделий для радиоэлектронной аппаратуры. Данный полимер имеет высокую радиопрозрачность. Поэтому из него изготавливают легкие и прочные корпуса для GPS трекеров, лидаров, радиопередатчиков.
Как показывает наш опыт, печать порошковыми полиамидами широко используется в медицине, электронике, научных исследованиях, на производствах и в промышленности.
Так как нейлоны являются прочными и износостойкими материалами, то из них изготавливается широкий спектр инженерных деталей: шестерни, крепления, фитинги, корпуса. Прочность и анизотропность после печати SLS позволяют сразу использовать деталь без каких либо постобработок и термообработок. Стойкость полиамидов к большинству агрессивных сред и растворителей обеспечила широкое применение в лабораторных условиях и в химической промышленности.
Широко используются возможности печати нейлоном на 3Д принтере для изготовления корпусных изделий для радиоэлектронной аппаратуры. Данный полимер имеет высокую радиопрозрачность. Поэтому из него изготавливают легкие и прочные корпуса для GPS трекеров, лидаров, радиопередатчиков.
Если честно, то конкурентов у SLS печати почти нет - возможность печатать детали сложной геометрии со внутренними структурами существует далеко не во всех технологиях.
Конечно, есть и минусы. Это и небольшая область 3Д печати нейлоном из-за значительной усадки полиамидов, это высокая стоимость по сравнению с FDM печатью. Трудности с окраской конечных изделий.
Минусы и плюсы SLS 3D печати нейлоном на заказ
Минусы: небольшой выбор материалов - это порошкообразные PA11 и PA12 для 3d печати полиамидом. Высокая стоимость материалов для печати и оборудования. Невозможность масштабировать эту технологию печати по размерам. Небольшие затруднения с покраской из-за пониженной адгезии поверхности. 3Д печать нейлоном имеет ощутимую усадку, которую необходимо учитывать и закладывать при моделировании детали.
Преимущества:
Точность печати
Высокая прочность получаемых деталей, сравнимая с литьем. Это делает 3D печать SLS незаменимой при быстром изготовлении конструкционных деталей на замену сломанных или при быстрой разработке работающих прототипов. При мелкосерийном производстве эта технология так же находится в лидерах.
Качество печати
Хорошее качество поверхности изделия, полученного методом селективного спекания. Поверхность получается с приятной легкой шероховатостью, которая при необходимости сглаживается в установке галтования.
Прочность
Довольно точный метод 3L печати SLS со средней детализацией, иногда требующий пробной печати с последующим методологическим измерением и подгонкой размеров модели с учетом особенностей печати нейлонами.
Печать нейлоном по технологии FDM
Немного отклонимся от описания технологии SLS и перейдем к FDM. Некоторые детали проще и быстрее печать при помощи классической аддитивной технологии. Это в основном шестерни среднего размера. Но есть много особенностей, о которых мы расскажем.
Первая и основная особенность - полимер довольно гигроскопичен. При хранении даже в герметичной упаковке набирает в себя влагу. Поэтому мы рекомендуем хранить нейлон в сухом месте и перед печатью хорошенько его просушивать. Достаточно подержать часа три в духовке при 60-70 градусах. Проследите, чтобы катушка для нейлона была из поликарбоната, иначе она может расплавиться и потерять форму. Если нейлон не просушить, то при температуре 3Д печати от 240 градусов содержащаяся в нем влага вскипает и материал начинает мутнеть и пузыриться. Межслойная адгезия сильно падает, печатаемые детали получаются некрепкими.
Вторая специфичная особенность - усадка. Довольно сильная, доходит до одного процента по осям X и Y, что следует учитывать при подготовки модели к печати в слайсере. Из за сильной усадки печать нейлоном на открытых 3Д принтерах сильно затруднена. Обдув детали естественно необходимо отключить. Да и на закрытых принтерах печать больших деталей даже с композитным угленаполненным нейлоном сильно затруднена. Может помочь только термокамера, то она есть только в промышленных моделях.
Третья особенность - низкий коэффициент трения. Если в шестеренках он нам на руку, то при печати детали она с удовольствием отклеивается от стола. Помогает ей в этом низкий коэффициент трения (скользкий) и усадка. В этом случает стол необходимо нагреть до 100 градусов и больше. Наш опыт показывает, что лучше всего держит на 115 градусах. Так же нужно подобрать адгезионный состав, которым мажут стол. Не все 3Д клеи подходят для работы с нейлоном.
Четвертая особенность - узкий температурный диапазон печати. Высокая температура кристаллизации и достаточно низкая температура пиролиза оставляют узкий диапазон температур для 3Д печати нейлоном - от 240 до 260 градусов.