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Wie man mit Nylon Filament druckt

Es gibt verschiedenen Filamente, die wir verwenden können, um mit 3D-Drucker zu drucken, eines ist davon das Nylon Filament.

Auch wenn es nicht so bekannt ist wie PLA oder ABS und vielleicht auch nicht so weit verbreitet wie PETG, so hat Nylon doch einen guten Anteil an Bewunderern im Bereich des 3D-Druckens.
Nylon wird auch als Polyamid bezeichnet. Es gibt viele Arten von Nylon-Filamenten auf dem Markt, da es für viele FFF / FDM, SLS und SLA Drucktechniken anwendbar ist (hier können Sie mehr über 3D Druckverfahren lesen).

Nylon als Material erfordert es in der Regel mehr Aufmerksamkeit vom Anwender als andere Filamente in Form von Temperatur und Einstellungen.
Dieses Material wird verwendet, wenn das zu bedruckende Objekt sowohl mechanische Festigkeit als auch Flexibilität erfordert. Eine weitere wichtige Eigenschaft von Nylon ist seine Feuchtigkeitsaufnahme. Es nimmt Flüssigkeiten sehr leicht auf. Dies ist sowohl eher ein Nachteil, denn es muss vor dem Gebrauch gut getrocknet werden, wenn es Feuchtigkeit ausgesetzt war, aber gleichzeitig auch ein großer Vorteil: Sie können es in flüssige Farbstoffe für den Stoff tunken und es wird die Farbe schnell annehmen. Am Ende des Artikels sehen wir uns die Vorgehensweise im Detail an.

Letzte Aktualisierung am 21.06.2021 / Affiliate Links / Bilder von der Amazon Product Advertising API

Nylon Filament Eigenschaften

Nylon ist ein seidenartiger thermoplastischer Werkstoff. Es kann geschmolzen und zu Fasern, Folien und anderen Formen verarbeitet werden. Eine Eigenschaft, die sich hervorragend für den 3D-Druck eignet. Nylon wird in einer Vielzahl von Materialien verwendet, da es langlebig, chemikalienbeständig, sehr robust und leicht zu waschen ist. Es kann auch eine gute Menge an Abrieb und Feuchtigkeitsaufnahme vertragen. Bei Anwendungen in einer Umgebung mit hohen Temperaturen wird ebenfalls häufig Nylon verwendet, da es eine hohe Temperaturbeständigkeit bietet. Ein Beispiel für eine solche Verwendung ist Nylon im Motorraum von Fahrzeugen.

Als thermoplastisches Material hat Nylon einen Schmelzpunkt von 220 °C. Es kann auf diese Temperatur erwärmt, abgekühlt und dann wieder erwärmt werden, ohne dass es zu einer signifikanten Beeinträchtigung kommt. Die Fähigkeit von Nylon, sich bei 220 ºC zu verflüssigen, macht es zu einer guten Wahl für das Spritzgießen. Nylon hat eine interessante Verwendung in beweglichen Teilen wie Zahnrädern, da es über geringe Reibungseigenschaften verfügt.

Außerdem gehört Nylon nicht zu den gleitfähigsten aller auf dem Markt erhältlichen Kunststoffe, aber immer noch gut genug, um für Teile verwendet zu werden, bei denen es viel Verschleiß und Bewegung gibt.

Nylon ist auch als Filament erhältlich, das mit 3D-Druckern verwendet werden kann, um Prototypen mithilfe von computergestützten Designdateien zu erstellen. Da Nylon ein Thermoplast ist, der geschmolzen und dann abgekühlt werden kann, ohne sich zu zersetzen, wird es mit 3D-Druckern verwendet. Der 3D-Drucker erwärmt im Grunde das Nylon Filament und legt es entsprechend dem Prototyp-Design ab.

Typischerweise ist die Farbe des Nylons schwarz oder weiß. Da es jedoch mit verschiedenen Farben eingefärbt werden kann, kann Nylon mit einem 3D-Drucker verwendet werden, um alle Arten von Designs und Erscheinungsbildern zu erzielen, die ein Prototyp haben muss.

TIPPS UND EINSTELLUNGEN FÜR DEN 3D-DRUCK mit Nylon Filament

Beim Drucken mit Nylon gibt es eine Reihe von Herausforderungen und Anforderungen. Die erste Herausforderung ist, dass Sie bei sehr hohen Temperaturen drucken müssen, von 240 bis 280 °C. Beachten Sie, dass nicht alle Drucker für solch hohe Temperaturen ausgerüstet sind. Die meisten Drucker werden mit heißen Enden geliefert, die Kunststoffe wie PEEK oder PTFE verwenden. Der Nachteil ist, dass sich diese Kunststoffe bei Temperaturen über 240 °C zu zersetzen beginnen und schädliche Dämpfe freisetzen. Aus diesem Grund ist beim Drucken mit einem Nylon Filament ein ganzes heißes Ende aus Metall erforderlich.

Nylon ist anfälliger für Verformungen als ABS, daher empfiehlt es sich, den Druck auf einer auf ca. 70 °C erwärmten Glasunterlage zu beginnen. Eine gute Haftung auf dem Druckbett kann durch Auftragen einer dünnen Schicht mit einem Klebestift auf PVA-Basis erreicht werden. Wenn diese kostengünstige Lösung für Sie nicht infrage kommt, dann können Sie mit der Verwendung von Druckunterlagen wie BuildTak nichts falsch machen.

Um das Risiko einer Verformung zu verringern, ist es ratsam, während des Druckens keinen Lüfter zu verwenden. Um beste Ergebnisse zu erzielen, sollte Zugluft oder das Drucken in einem kalten Raum, so viel wie möglich vermieden werden. Zu guter Letzt, um einen Schritt weiterzugehen, können Sie eine beheizte Kammer oder Box verwenden, die auf einer Temperatur von etwa 45 °C gehalten wird.

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Drucken mit hoher Geschwindigkeit

Nylon kann mit relativ hohen Geschwindigkeiten bedruckt werden (30 mm/s bis 60 mm/s). Die besten Ergebnisse erreicht man in der Regel mit 40 mm/s.

Ein wichtiger Punkt bei der Arbeit mit Nylon ist, dass es ein extrem feuchtigkeitsbindendes Material ist. Dies bedeutet, dass es leicht Feuchtigkeit aus der Luft aufnehmen kann. Wenn Sie mit einem nicht ausgetrockneten Filament drucken, verdampft das Wasser während der Extrusion, was dazu führt, dass Hohlräume oder Luftblasen im Druck entstehen. Dies verhindert die Haftung der Beschichtung, schwächt das Produkt und macht den Druck weniger attraktiv.

Um sicherzustellen, dass Sie mit einem trockenen Nylon Filament arbeiten, ist es vorteilhaft, es vor der Verwendung, 4-6 Stunden bei ca. 80 °C in einem Ofen zu trocknen. Als Unterlage reicht herkömmliches Backpapier vollkommen aus. Wenn Sie das Filament aufbewahren müssen, sollten Sie einen luftdichten Behälter verwenden und es mit ein paar Beuteln Trockenmittel (Silicagel) aufbewahren (hier erfahren Sie mehr).

Eine weitere Sache, die Sie bei der Lagerung von Nylon Filamenten beachten sollten, ist, dass sich Nylon mit der Zeit zersetzen kann. Die meisten Nylon-Produkte haben eine Haltbarkeit von nur 12 Monaten.

Hinweis: Brandgefahr! Lassen Sie das Filament unter keinen Umständen unbeaufsichtigt.

ALLGEMEINE EINSTELLUNGEN DES NYLON FILAMENT BEIM 3D DRUCK

  • EXTRUSIONSTEMPERATUR: 240 ° C – 280 ° C (jede Art von Filament arbeitet anders, beachten Sie die Hinweise des Herstellers)
  • Druckbett-Temperatur: 55-65 °C (für Garolite-Oberflächen) 70-80 °C Betttemperatur mit PVA-basiertem Kleber (für andere Oberflächen)
  • Geschwindigkeit: 30-60 mm / s (die besten Ergebnisse erzielt man in der Regel mit 40 mm /s)
  • DÜSE: 0,2 mm – Schichtdicke von 0,4 mm

3D gedruckte Nylonobjekte einfärben

Für gewöhnlich werden Nylon- oder Polyamid (PA)-Filamente in der natürlichen Farbe oder in Weiß verkauft, aber aufgrund des enormen Potenzials dieses Materials ist es notwendig, verschiedene Farbausführungen zu erzielen. Hierfür bietet sich die Verwendung eines speziellen Farbstoffs für Kunststoffe an, wie z. B. der RIT-Farbstoff.

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Nylon ist ein hygroskopisches Material, d. h., es hat die Fähigkeit, Feuchtigkeit aus der Umgebung aufzunehmen (daher ist es notwendig, es im Filament-Zustand ohne Feuchtigkeit zu lagern). Das nasse Filament beeinträchtigt die Qualität des Abdrucks, da die Feuchtigkeit in Richtung des Filament-Kern eindringt und Veränderungen zum Zeitpunkt der Fusion verursacht. Bei den fertigen Objekten dringt der Wasserfarbstoff jedoch nur in die Oberflächenschicht ein und verursacht keine nennenswerten Abweichungen in den Proportionen. Aus diesem Grund ist es immer empfehlenswert, das Endstück und nicht das Filament zu färben.

Material zum Einfärben:

  • Spule oder Teil einer Spule aus Nylon-Filament
  • Flüssiger Farbstoff für Textilien
  • Mikrowellenherd
  • Wasser
  • Vorbereitung Behälter
  • Löffel und Schöpfkellen (nicht aus Holz)

Empfohlene Schutzausrüstung:

  • Schutzbrillen
  • Latex-Handschuhe
  • Arbeitskleidung
Hinweis: Textilfarbstoff kann Kleidung und Schuhe dauerhaft verschmutzen und Leder vorübergehend verfärben.

Vorteile des Nylon Filament

Da Nylon nicht biologisch abbaubar ist und ein einzigartiges Verhältnis von Festigkeit zu Flexibilität aufweist, ist es eine naheliegende Wahl für flexible, industrielle Teile, Prothetik und medizinische Geräte.
Neben den bisher genannten Vorteilen hat Nylon noch viele weitere, es verformt sich beim Druck (nur bei guter Qualität) sehr wenig und weist am Ende des Prozesses nur eine geringe Unebenheit auf. Tatsächlich haben erhält man als Ergebnis glatte Endprodukte, die sehr wenig Nachbearbeitung erfordern. All dies, zusammen mit der Tatsache, dass es fast keine UV-Strahlung verträgt und eine sehr hohe chemische Beständigkeit aufweist, macht es zu einem der besten Filamente, die für den Druck von Objekten verwendet werden können, die über einen längeren Zeitraum halten oder eine mechanische Arbeit ausführen müssen.

Ein Filament, das aufgrund seiner Qualität zu empfehlen ist, ist das Nylon von Taulman 3D, einem Unternehmen, das sich auf Nylon spezialisiert hat und daher eine breite Palette an Filamenten anbietet. Jedes Filament, das das Unternehmen anbietet, hat einen bestimmten Zweck und sollte daher sorgfältig ausgewählt werden.

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Nachteile beim Drucken mit Nylon

1. Das Nylon Filament muss vor dem Drucken getrocknet werden

Die Nylon-Verbindung ist von Natur aus sehr wasser-anziehend. Das bedeutet, dass es leicht Wasser aus der Luft aufnimmt. Nylon kann in weniger als 24 Stunden mehr als 10 % seines Gewichts an Wasser aufnehmen. Erfolgreicher 3D-Druck mit Nylon erfordert ein absolut trockenes Filament. Beim 3D-Druck mit einem Nylon Filament, das nicht trocken ist, verursacht das Wasser während des Drucks Luftblasen, die eine gute Schichthaftung verhindern und das zu druckende Objekt stark schwächen. Es verdirbt auch das Aussehen der Oberfläche und macht es stumpf. Trockene Nylondrucke sind hingegen glatt und haben eine glänzende Oberfläche.
Um das Nylon Filament zu trocknen, legen Sie es für 4-6 Stunden in einen Ofen bei 70°C – 80°C. Nach dem Trocknen in einem luftdichten Behälter aufbewahren.

2. Nylon kann sich verformen

Beim 3D-Druck von Nylon kann es vorkommen, dass es sich genauso verformen kann wie ABS.

In diesem Zusammenhang empfiehlt es sich jeden möglichen Kontakt mit kühlerer Luft, die von außen kommt, zu vermeiden.

Beim Druck auf Glas ist ein beheiztes Bett mit Nylon Filament erforderlich. Ein Klebestift auf PVA-Basis, der auf das Druckbett aufgetragen wird, ist die beste Methode für die Haftung.

3. Nicht alle Hotspots sind gleich

Das Nylon Filament erfordert für die Extrusion Temperaturen von über 240 °C. Es ist ratsam die Verwendung geeigneter Hot-Ends, die in der Regel nicht mit preiswerten Maschinen geliefert werden. Vielmehr ist es notwendig, dass das Hot-End mit heißen Enden aus PEEK oder PTFE ausgestattet ist. Sowohl PEEK als auch PTFE beginnen oberhalb von 240 °C zu zerfallen, brennen und geben schädliche Dämpfe ab.
Die meisten 3D-Drucker können leicht mit einem Ganzmetallgehäuse aufgerüstet werden, um bei Temperaturen über 240 °C zu drucken.

Einsatzgebiete für das Nylon

  • Baumaterialien: Nylon 6 und 66 werden als Fasern in Teppichen verwendet. Es wird auch in Möbeln verwendet, insbesondere an Kontaktstellen.
  • Automobilindustrie: Nylon wird für die Herstellung von Fahrzeugtürgriffen verwendet. Denn die geforderten Eigenschaften sind gutes Aussehen, Lackierbarkeit und gute UV-Beständigkeit. Sie muss außerdem stabil und widerstandsfähig sein. Ein weiteres Teil von Autos, das aus Nylon hergestellt wird, ist der Kühlergrill. Nylon wird sogar in Reifen verwendet.
  • Elektronik: Nylon wird zur Herstellung von Niederspannungsschaltern verwendet. Zu den Schaltern gehören Produkte wie Relais, Sicherungen, Leistungsschalter, Schalter und Schütze.
  • Papiergeld: US-Dollar-Scheine verwenden ein hochwertiges Papier als Rohmaterial. Dieses hochwertige Papier verwendet Nylon.
  • Militärische Verwendung: Fallschirme, Zelte und Seile sind aus Nylon gefertigt. Während des Zweiten Weltkriegs war dies der Fall, um Seidenimporte zu ersetzen.
  • Haushalts- und Konsumgüter: Nylon wird zur Herstellung von Haken und Kämmen verwendet. Auch Zahnbürsten, Guillotinen und Angelschnüre werden aus Nylonfäden hergestellt. Inline-Skates und Skibindungen verwenden ebenfalls Nylon. Gitarrensaiten enthalten manchmal auch Nylon.
  • Kleidung: Socken, Kittel, Kleider und wetterfeste Kleidung sind aus Nylon gefertigt. Bei Sportbekleidung wird viel Nylon verwendet, weil es die Feuchtigkeit vom Körper aufnimmt. Es passt sich perfekt an den Körper an und wird für die Herstellung der modernen Art von Sportbekleidung mit Kompressionsausrüstung verwendet. Da Nylon ein synthetisches Material ist, kostet es weniger als natürliche Materialien.
  • Lebensmittelverpackungen: Nylon wird zur Herstellung von Lebensmittelverpackungsfolien verwendet. Fleisch- und Wursthüllen werden aus Nylon hergestellt. Ofenbeutel werden ebenfalls aus Nylon hergestellt, da das Material hoch Temperaturbeständig ist.

Fazit 3D-Druck mit Nylon Filament

Es gibt verschiedene Arten von Nylon-Filamenten, und was Sie wählen, hängt davon ab, welches Ihrem Budget und Ihren Bedürfnissen entspricht. Der Unterschied zwischen den einzelnen Filamenten liegt in der Haftfähigkeit, der Zugfestigkeit und der Wasseraufnahme des Filaments. Sie können auch ein Nylon-3D-Druck-Filament wählen, das eine durchsichtige oder undurchsichtige Oberfläche aufweist.

Nylon ist nicht jedermanns Sache, und wenn Sie nur Dateien von 3D-Vorlagen herunterladen, würde ich wahrscheinlich sagen: “Lassen Sie es lieber sein”. Aber wenn Sie Teile für den realen Gebrauch entwerfen, kann das Drucken mit Nylon oder CF-Nylon Ihre Designs auf die nächste Stufe heben.