3D-принтер:Материалы для 3D-печати/Нейлоновые филаменты Taulman 645 и Taulman 618
| Содержание | 3D-печать | Материалы для 3D-печати | Хитрости и советы | 3D-модели для 3D-принтера | Программное обеспечение | Неисправности |
Нейлоновые филаменты Taulman 645 и Taulman 618[1]
В этой статье мы расскажем о двух продвинутых 3D-печатных филаментах – Taulman Nylon 645 и Taulman Nylon 618. Их производителем является американская компания Taulman 3D, которая как раз специализируется на выпуске филаментов с особыми свойствами.
Taulman 645
Филамент Taulman Nylon 645 – это сополимер, который высоко ценится в 3D-печатном сообществе за повышенную прочность (и речь тут и об отдельных слоях, и о межслоевом сцеплении) и экстремальную долговечность. Кроме того, этот материал обладает оптической прозрачностью, благодаря чему объекты можно сделать как просвечивающимися, так и прозрачными – в зависимости от толщины слоя (см. галерею внизу). Его можно использовать даже для печати верхнего слоя LED- или LCD-дисплея, хотя мы такое еще не тестировали.
Но это, разумеется, не единственное применение нейлонового Tailman 645. Этот филамент позволяет создавать очень прочные объекты, но при этом легче, чем ABS и PLA. Кроме того, напечатанные с его помощью объекты имеют определенную степень гибкости (в зависимости от процента заполнения) и гладкую поверхность. Если сравнивать 645-ый филамент с 618-ым, то он обладает более полезными механическими свойствами. Скользкость поверхности 645-ого «таулмана» делает его довольно интересным материалом для производства шестеренок и подшипников, которым не нужна смазка, или же с его помощью можно делать резьбовые отверстия, которые не будут расслаиваться под давлением. Да все, верно, имея правильное оборудование, вы, по сути, можете нарезать в этом материале резьбовые отверстия (но мы, опять же, этого еще не пробовали).
На своем сайте Taulman подсказывает еще три применения для этого материала: литейные формы, медицинское оборудование, а также различная обработка на ЧПУ-станках – фрезеровка, сверление и резка. Однако перед тем как перейти ко всему этому, давайте взглянем на главные свойства 645-ого «таулмана», а также озвучим пару наших собственных находок.
Перед тем, как печатать 645-ым филаментом, убедитесь, что ваш принтер умеет печатать нейлоном и что он умеет нагревать хот-энд до рекомендуемой температуры. По нашим наблюдениям, Taulman 645 лучше всего показывает себя при температуре в диапазоне от 240 до 250°C, тогда как сам Taulman рекомендует температуру 242°C.
Когда 645-ый нагревается и контактирует с хот-эндом, может послышаться шипение, которое, возможно, будет сопровождаться, выделением газов. Этот дым – не что иное, как испарение воды/пара, т.к. нейлон является материалом с очень сильными влагопоглощающими свойствами (т.е. он притягивает и впитывает молекулы воды, находящиеся в окружающем воздухе).
Как правило, нейлону для полного насыщения водой (т.е. для впитывания максимально возможного количества молекул воды) нужно находиться на открытом воздухе всего 18 часов. И хотя 645-ый обладает не такими сильными влагопоглощающими свойствами, производитель все же рекомендует высушить его перед использованием. Кроме того, хранить филамент нужно надлежащим образом (т.е. в воздухонепроницаемом контейнере или герметичной сумке, и вместе с селикагелем). А еще лучше – в вакуумном пакете.
Кроме того, Taulman 645 имеет чуть менее выраженные усадочные свойства, чем ABS и Taulman 618, а также редкие проблемы с расслаиванием. Тем не менее, печатать им все равно непросто, и мы настоятельно рекомендуем использовать нагревательную платформу. Одна из главных проблем – это, как и со всеми нейлонами, найти лучший способ для сцепления первого слоя с платформой, потому что к стеклу и алюминию Taulman 645 не прицепляется. Производитель рекомендует использовать для этого плоский кусок необработанной тополевой древесины, гаролит (LE) или изоленту. Гаролит LE (маркетинговое название – Garolite LE) – это склеенная смолой синтетическая ткань, а ее европейским конкурентом является Tufnol, хлопко-фенольный ламинированный смолой пластик.
Также имейте в виду, что изолента, испытывая натяжение от остывшего нейлона, имеет свойство отрываться, причем даже во время печати. Поэтому мы выработали свой метод – нагревательная платформа плюс клей Elmer’s. В качестве альтернативы можно воспользоваться нейлоновым листом, так как нейлоновые объекты очень хорошо сцепляются друг с другом. Некоторые пользователи сообщают, что получали хорошие результаты при печати на гофрированном картоне.
Что касается разрешения печати, то Taulman отмечает, что 645-ый филамент – это промышленный продукт, поэтому, за исключением случаев, когда для создаваемого объекта нужно высокое вертикальное разрешение, в качестве индикатора разрешения нужно использовать 60% от диаметра сопла. Таким образом, если на нашем Ultimaker Original диаметр сопла составляет 0,4 мм, нам нужно печатать с разрешением 0,24 мм. Также, согласно Taulman, у вас не должно быть никаких проблем с закупориванием сопла и обрастанием филамента вокруг него, даже если оставить 645-ый в нагретом хот-энде на 8 часов. Они просто рекомендуют продуть около 50 мм филамента после смены материала.
Скорость печати зависит, как правило, от того, что из себя представляет печатаемая вами модель. Но в случае с Taulman 645 нужно принять во внимание его высокую клейкость и поддерживаться следующего правила: если разрешение слоя превышает 50% диаметра сопла, то стандартную скорость печати нужно снизить примерно на 10-20%. К примеру, если мы на нашем Ultimaker Original печатаем с разрешением, которое больше 0,2 мм (диаметр сопла – 0,4 мм), то скорость печати нужно снизить с 50 мм/с до 45-40 мм/с.
И вот еще несколько дополнительных рекомендаций при использовании Taulman 645:
- Не перегревайте его выше 340°C, т.к. при таких температурах филамент начинает термически деградировать (этот процесс называется пиролизом)
- Температура нагревательной платформы должна быть около 30-65°C
- Окружающая температура должна быть в пределах 30-100°C (если возможно, используйте принтер с закрытой рабочей камерой – самодельной или «родной»)
- Повысьте значения для втягивания на дополнительные 2-3 мм (это должно минимизировать проблемы с втягиванием, поскольку 645-ый – это довольно скользкий филамент)
И хотя нейлон, как правило, довольно устойчив к химическому разложению, стоит знать, что 645-ый «таулман» уязвим перед крепкими кислотами (их воздействие может нарушить сцепление слоев) и растворителей на водной основе (они могут обесцветить объекты, напечатанные Taulon 645). Кроме того, 645-ый плохо поддается склеиванию, поэтому для соединения частей придется использовать паяльник. Если вас интересуют точные характеристики, то полный список характеристик Taulman Nylon 645 можно найти тут.
Как мы уже упоминали выше, по всей видимости, Taulman 645 особенно подходит для производства литейных форм под 2-компонентные эпоксидные смолы, а также смолы, активируемые метилэтилкетоном (это специальный растворитель, используемый для «спайки» кусков пластика) и под воздействием ультрафиолета. Taulman подчеркивает, что 645-ый хорош в качестве материала для литейных форм благодаря своей клейкости, и особенно подходит в тех случаях, когда используются формовочные смеси на основе силикона.
Довольно часто 3D-печатные объекты не способны удерживать жидкости – из-за микроскопических щелей, некачественной экструзии, температурных изменений, дополнительных примесей и плохого сцепления между слоями. Таким образом, если в стенке формочки, напечатанной из обычного филамента, будет хоть одно отверстие, силикон обязательно найдет его и вытечет. По этой причине Taulman рекомендует повысить значение для количества экструдируемого филамента – чтобы выдавить больше материала, чем нужно («даже если это будет создавать всевозможные гребни и перехлесты»), и тем самым не допустить того, чтобы в формочке появилось хоть одно отверстие. Они даже рекомендуют заменить плоский хот-энд на куполообразный, т.к. благодаря этому экструдируемый материал будет вдавливаться в щели, а также затекать на соседние слои, тем самым создавая абсолютно водонепроницаемую формочку.
Рекомендованные настройки для печати формочек:
- Юбка – минимум 4 (645-ый обладает повышенной вязкостью, поэтому для того, чтоб уравнять давление в сопле, потребуется больше времени, чем для ABS)
- Периметр – минимум 2
- Разрешение – 0,2 мм
- Температура - 240°C
- Скорость – 28-34 мм/с
Taulman 618
Taulman Nylon 618 – это самый первый нейлоновый сополимер для 3D-печати. Его выпустили 12 декабря 2012 года, и он тут же завоевал широкую популярность в 3D-печатном сообществе, которому как раз не доставало прочного филамента, обладающего устойчивостью к расслаиванию. 618-ый обладает почти теми же свойствами, что и 645-ый – он гибкий, легкий, имеет хорошее сцепление между слоями, устойчив к воздействию химикатов и т.д. Впрочем, есть два свойства, где 645-ый все же показывает себя лучше, чем 618-ый – это прочность на растяжение и межслоевое сцепление. Тем не менее, 618-ый тоже может выдерживать резьбовую нагрузку, что позволяет делать в нем резьбовые отверстия. Кроме того, он устойчив к химической деградации, и его, как и 645-ый, можно использовать для создания литейных форм. Также ни 645-ый, ни 618-ый не источают никакого запаха.
618-ый, в отличие от 645-ого, не просвечивающийся, и не прозрачный, а белый с матовой поверхностью, и это единственный доступный цвет. И хотя 618-ый тоже можно назвать «скользким», его механические свойства все же похуже, чем у 645-ого. То есть, если вы собираетесь печатать подшипники, шестеренки или какие-то другие механические детали, вместо 618-го лучше использовать 645-ый.
Еще одно интересное свойство 618-ого – это то, что его можно окрашивать при помощи совместимых с нейлоном пигментов. Самое лучшее руководство по окраске 618-ого, на наш взгляд, написал RichRap, и его можно прочитать тут.
В ходе испытаний 618-ого «таулмана» выяснилось, что печатать этим филаментом лучше при температуре в пределах 240 - 255°C, тогда как сам Taulman рекомендует температуру 245°C. Если вас интересует полный список температурных диапазонов и прочих характеристик, то его можно найти тут. И мы бы посоветовали добавлять к объектам как минимум 4 юбки (645-ый обладает повышенной вязкостью, поэтому для того, чтоб уравнять давление в сопле, потребуется больше времени, чем для ABS), а скорость печати сделать пониже – это поспособствует тому, что итоговые объекты получатся более качественными. Кроме того, 618-ый более подвержен усадке, чем 645-ый, поэтому мы настоятельно рекомендуем использовать нагревательную платформу.
Что касается настроек для нагревательной платформы, разрешения и скорости печати, газов, значений для втягивания и прочих рекомендаций, то они такие же, как и для Taulman 645 (их можно найти выше).
Если говорить о прочности, то 3D-печатные объекты из Taulman 618 Nylon очень близки к изделиям, полученным литьем под давлением, что делает их намного прочнее, чем детали, напечатанные из ABS. То есть ABS более хрупок – вдарьте по нему молотком, и он расколется. А если вдарить молотком по объекту из Taulman 618 Nylon, его просто отпружинит обратно. Впрочем, это зависит от геометрии модели, однако испытания моделей со 100-процентным заполнением на излом и сдавливание это свойство подтвердили.
Таким образом, просуммировав все вышеуказанные свойства, мы пришли к выводу, что если вам нужен прочный и стойкий объект, то лучший выбор – это Taulman 645 и Taulman 618.
Ниже – небольшая фотогалерея объектов, напечатанных Taulman 618:
См.также
Внешние ссылки
