Pro zákazníky
Články
Polyamid (Nylon, zkráceně PA) reprezentuje v průmyslovém strojírenství absolutní standard pro vysoce namáhané součásti, ozubená kola, kluzná ložiska a montážní přípravky. Ve světě aditivní výroby se tato kategorie ostře dělí na dvě odlišné skupiny: neplněný (čistý) Nylon, který je kvůli své navlhavosti a teplotnímu pnutí technologickou noční můrou, a kompozitní Nylon vyztužený uhlíkovými vlákny (PA-CF). Ten naopak představuje technologický vrchol a přímou náhradu hliníkových slitin (Metal Replacement). Pochopení fyzikálních limitů obou variant je pro integraci do výroby stěžejní.
Optimalizujte svou výrobu s využitím Metal Replacement
Potřebujete nahradit těžké duralové díly, chapadla pro robotiku (EOAT) nebo frézovací upínače? Zpracování kompozitů PA-CF vyžaduje kalibrované vyhřívané komory a odolný hardware schopný dlouhodobého tisku nad 300 °C. Nenamáhejte své in-house tiskárny. Dodáme vám strojírensky přesné díly s vysokým modulem pružnosti bez nutnosti obřích investic do strojového parku.
Poptat průmyslovou výrobu z kompozitů PA-CF a PPA-CF
Zpracování polyamidů a jejich kompozitů neodpouští žádné technologické chyby. Pro dosažení maximální pevnosti a rozměrové tolerance je nutné aplikovat tyto parametry:
Zpracování neplněných Polyamidů metodou FDM patří k nejnáročnějším inženýrským disciplínám kvůli dvěma dominantním jevům:
Nylon je chemicky velmi náchylný k vázání vodních molekul. Během několika hodin na běžném vzduchu (RH nad 40 %) absorbuje vlhkost. Při průchodu vlhkého vlákna topným blokem (260 °C) se voda okamžitě mění na páru. Polymer je narušen mikroskopickými bublinami, dochází k tzv. pěnění, což vede k fatálnímu propadu mechanické pevnosti a destrukci povrchové kvality.
Čistý Nylon má po vytlačení a následném chladnutí enormní tendenci ke smršťování. Pokud není celá tisková komora konstantně vyhřátá, pnutí v materiálu se sčítá, model se utrhne od podložky nebo se zbortí do sebe. Pro výrobu rozměrnějších funkčních dílů se proto od čistého Nylonu v praxi často upouští a přechází se na kompozity.
Odpovědí průmyslu na nestabilitu čistého Polyamidu je integrace sekaných uhlíkových vláken (Carbon Fiber - CF) do polymerní matrice. Karbonová vlákna (typicky 15–20 % objemu) zde fungují jako mikroskopická armatura, která zcela mění termodynamiku materiálu.
Při zavádění Polyamidů do provozu se konstruktéři pravidelně potýkají s následujícími problémy. Tabulka níže slouží pro rychlou diagnostiku selhání.
| Defekt na výtisku nebo tiskárně | Fyzikální příčina problému | Technologické řešení |
|---|---|---|
| Akustické projevy (praskání, syčení v trysce) a pěnový výtisk | V materiálu je obsažena vlhkost, která se při styku s tiskovou hlavou mění na vysokotlakou páru a ničí strukturu polymeru. | Provádět striktní sušení v horkovzdušné peci: 80 °C po dobu minimálně 8 hodin. Během tisku používat hermetický Dry-box s desikantem. |
| Podtékání a rychlé ucpávání extruderu u PA-CF | Abrazivní destrukce trysek (průměr 0.4 mm se po pár hodinách zbrousí na nepravidelný tvar). Sekaná vlákna tvoří v tenkých kanálech zátky. | Okamžitě vyměnit mosaznou trysku za tvrzenou ocelovou nebo rubínovou. Pro PA-CF použít průměr trysky minimálně 0.6 mm. |
| Křehkost vrstev v ose Z (Díl snadno praská) | Polymerní matrice kompozitu se nestihla dokonale provařit. Vlákna samotná nespojují vrstvy (leží v rovině X/Y). | Zvýšit teplotu extruze na horní hranici (290-300 °C). Striktně vypnout veškerý ofuk výtisku (0 %). |
| Warping u rozměrných dílů z čistého PA | Absence aktivní termoregulace pracovního prostředí. Vnitřní pnutí překonalo sílu inženýrského lepidla. | Omezit tisk čistého Nylonu na malé díly. U velkých bloků přejít na plněný kompozit (PA-CF), který má minimální smršťování. |
Navrhli jste montážní přípravek, upínač pro obráběcí centrum nebo robotické chapadlo a požadujete vlastnosti blížící se slitinám hliníku? Neničte své kancelářské 3D tiskárny abrazivním karbonem. Naše flotila produkčních strojů je pro tyto high-tech materiály plně vybavena. Zašlete nám svá zdrojová data (STEP), naši inženýři provedou materiálovou analýzu a vyrobí vaše komponenty z průmyslového PA-CF nebo PPA-CF s dodáním do několika dnů.Nahrát CAD data a poptat tisk inženýrských plastů