Hvað er Hraðfrumgerð úr nylon?
Hraðfrumgerðasmíði úr nylon þýðir að nota nylon – pólýamíð – til að framleiða frumgerðir sem virka í raun. Efnið er verkfræðigæða. Það þolir raunverulegar aðstæður. Hlutir sem prentaðir eða vélrænir eru úr nylon eru notaðir í samsetningar, vélbúnað og prófunarbúnað. Þeir eru ekki bara til útlits.
PLA er fyrir hugmyndalíkön. ABS er fyrir meðalþunga hluti. Nylon er fyrir hluti sem verða að virka. Það er munurinn. Þegar frumgerðin verður sett saman, hlaðin, endurunnin eða útsett fyrir hita, þá er hraðfrumgerðasmíði úr nylon viðeigandi aðferð. Þegar frumgerðin er eingöngu sjónræn geta önnur efni dugað.
Af hverju er nylon notað fyrir hraðfrumgerð?
Mikill styrkur og hörku
Nylon er mjög endingargott og brotnar ekki auðveldlega. Það getur einnig beygst, tekið á sig högg og síðan farið aftur í upprunalega lögun sína. Þess vegna er nylon mikið notað í hagnýtar frumgerðir. Jafnvel undir vélrænum álagi geta nylonhlutar viðhaldið heilindum sínum.
Prófanir með hraðfrumgerð úr nylon þýða að frumgerðin getur haft svipaða virkni og raunverulegur framleiðsluhluti. Auðveldara er að bera kennsl á hönnunargalla og hægt er að finna veikleika og bregðast við þeim með tímanum.
Góð slitþol og núningþol
Hreyfanlegir hlutar nudda hver við annan. Hylsingar, gírar og rennibrautir eru stöðugt útsettar fyrir núningi. Nylon hefur frábæra slitþol og yfirborð þess þolir þessa núning á áhrifaríkan hátt.
Frumgerðahlutar úr nylon er hægt að prófa á meðan þeir eru í gangi. Þeir geta gengið í gegnum endurteknar lotur, þolað mismunandi álag og starfað samfellt í langan tíma. Frábær slitþol hjálpar til við að tryggja nákvæmar prófunarniðurstöður. Það er minni hætta á að frumgerðahlutar bili áður en prófun er lokið.
Létt bygging
Nylon er ekki léttasta efnið. Hins vegar er það léttara en málmur. Þyngd er mikilvægur þáttur í hönnun bíla, flugvéla og handfesta tækja. Nylon býður upp á frábært styrk-til-þyngdarhlutfall, sem er sambærilegt við iðnaðarplast.
Hægt er að hanna hlutinn með þyngdarlækkun í huga. Frumgerðarprófanir geta síðan staðfest hvort léttvigtarbyggingin hafi nægjanlegan styrk.
Góð efnaþol
Nylon þolir mörg leysiefni, olíur og eldsneyti. Það er ólíklegt að það bólgni eða brotni niður þegar það kemst í snertingu við algengar iðnaðarvökva. Þetta er sérstaklega mikilvægt fyrir frumgerðir sem komast í snertingu við smurefni, hreinsiefni eða raka í umhverfinu.
Efnafræðilegur stöðugleiki þýðir að minni líkur eru á að niðurstöður prófunar verði fyrir áhrifum af efnisniðurbroti. Frumgerðin getur virkað eins og búist var við.
Hentar fyrir flóknar rúmfræði
Með SLS (Selective Laser Sintering) og MJF (Multi Jet Fusion) er hægt að framleiða nylonhluta án stuðningsvirkja. Innri rásir, dældir og flókin lífræn form er hægt að prenta beint. Engin mót eða festingar eru nauðsynlegar.
Hraðfrumgerðasmíði með nylon gerir kleift að hanna sem ekki er hægt að vélrænt framleiða. Flækjustig hönnunar er ekki takmörkun. Hún getur orðið tækifæri.
Algeng efni fyrir hraðfrumgerð úr nylon
PA12
PA12 er vinnuhesturinn í hraðfrumgerðum úr nylon. Það býður upp á framúrskarandi styrk og góðan víddarstöðugleika. Það veitir einnig stöðugt duftflæði í SLS og MJF ferlum. Hlutir úr PA12 eru með mikla nákvæmni og slétt yfirborð.
Dæmigert notkunarsvið eru meðal annars hagnýtar frumgerðir, hylki og ýmsar íhlutir sem krefjast miðlungs stífleika og góðrar yfirborðsnákvæmni. PA12 er fyrsti kosturinn fyrir flest frumgerðarverkefni úr nylon og auðvelt er að spá fyrir um vélræna eiginleika þess.
PA11
PA11 er sterkara en PA12. Það býður upp á betri höggþol og meiri sveigjanleika. PA11 hlutar þola meiri beygju áður en þeir brotna. Þetta gerir PA11 tilvalið fyrir hluti sem þurfa að beygja sig ítrekað, eins og smellufestingar og klemmur.
Dæmigert notkunarsvið eru meðal annars innréttingar í bíla, hlífðarhús og íhlutir í lækningatækja. Í þessum tilgangi er seigla og endingargæði mikilvægari en alger stífleiki.
Glerfyllt nylon
Með því að bæta við glerþráðum eykst stífleiki og styrkur efnisins. Efnið verður stífara. Skriðþol batnar einnig, ásamt hitastöðugleika. Hlutir geta haldið lögun sinni jafnvel undir álagi.
Notkunin felur í sér burðarhluta, sviga og hylki sem þurfa að bera þyngd eða standast beygjukraft. Glertrefjainnihald er venjulega á bilinu 10% til 40%. Hærra glertrefjainnihald veitir meiri stífleika en dregur úr teygjanleika.
Kolefnisstyrkt nylon
Koltrefjar auka stífleika og draga úr þyngd. Þær veita mjög hátt hlutfall stífleika og þyngdar. Hlutir fylltir með koltrefjum eru bæði sterkir og léttir. Þeir hafa einnig dæmigerða matta yfirborð, sem er algengt einkenni koltrefjaefna.
Þetta efni er hægt að nota þegar þyngdarlækkun er mikilvæg, svo sem í léttum burðarhlutum, drónagrindum og bílahlutum. Þótt það kosti meira en glerfyllt nylon býður það upp á meiri sértæka stífleika.
Nylon 6 og Nylon 66
Nylon 6 og Nylon 66 eru bæði algeng verkfræðileg hitaplast. Þau bjóða upp á mikinn styrk, hitaþol og efnaþol. Í samanburði við Nylon 6 hefur Nylon 66 hærra bræðslumark og betri skriðþol.
Þessi efni eru ekki almennt notuð í SLS prentun, en þau geta verið notuð sem þræðir fyrir FDM prentun og sem hráefni fyrir CNC vinnslu. Þau eru skoðuð þegar hærri rekstrarhitastig eða sértæk efnaþol er krafist. Val á milli efna fer eftir hitastigi og vélrænum kröfum notkunarumhverfisins.
Hraðfrumgerðarferli nylons
SLS nylon 3D Prentun
Sértæk leysigeislasintrun (SLS) er ferli þar sem hlutar eru smíðaðir lag fyrir lag. Leysir skannar lag af nylondufti. Þegar leysirinn lendir á duftinu sameinast agnirnar á því svæði. Duftlagið færist síðan niður og nýtt lag af dufti er borið á. Prentarinn endurtekur þetta ferli þar til hlutinn er tilbúinn.
Helsti kosturinn er mikið hönnunarfrelsi. Engin þörf er á stuðningsvirkjum, þannig að hægt er að prenta flóknar rúmfræðir, innri rásir og gróp beint. Hluti sem eru framleiddir með frumgerðasmíði úr SLS nylon er hægt að prófa í raunverulegu umhverfi.
Dæmigert notkunarsvið eru meðal annars hús, sviga, pípur og hreyfanlegir hlutar. Efnið er úr iðnaðargæða nylon, þannig að fullunnin hlutar eru meira en bara sjónrænar fyrirmyndir.
MJF Nylon frumgerð
Fjölþotusamruni (MJF) virkar á annan hátt. Samruni og smáatriðisefni eru sett lag fyrir lag á duftbeðinn með blekspraututækni. Innrauð orka er síðan sett á yfirborð duftbeðsins. Meðhöndluð svæði bráðna og renna saman. Þetta ferli er endurtekið lag fyrir lag þar til hraðfrumgerðaferli nylons er lokið.
MJF framleiðir hluti hraðar en SLS. Það býður einnig upp á samræmdari vélræna eiginleika, sléttari yfirborð og hærri upplausn smáatriða.
Í samanburði við SLS er MJF hraðari og veitir stöðugri afköst. SLS býður upp á fjölbreyttara efni og er þekktara. Báðar aðferðirnar henta fyrir hraðfrumgerðasmíði á nylon.
CNC vinnsla Nylon
Einnig er hægt að móta nylon með vélrænni vinnslu. Hráefni úr föstu efni, eins og stöngum og plötum, eru unnin með CNC-vélum eða rennibekkjum. Snúningsskurðarverkfæri fjarlægja efni stöðugt til að skapa lokaformið.
Frumgerðir úr nylon sem eru unnar með CNC-vél geta veitt betri víddarnákvæmni en sprautusteyptar hlutar. Þær bjóða einnig upp á framúrskarandi yfirborðsgæði. Efniseiginleikarnir haldast óbreyttir þar sem fjölliðubyggingin breytist ekki við vinnslu.
Verkfræðingar NOBLE mæla með CNC-vinnslu þegar mjög þröng vikmörk eru nauðsynleg, þegar hlutinn hefur einfalda lögun sem hægt er að vinna á skilvirkan hátt eða þegar frumgerðin verður að hafa sömu efniseiginleika og framleiðsluhæft efni.
Tómarúmsteypa með nylon-líkum efnum
Lofttæmissteypa notar sílikonmót og steypanleg plastefni. Fyrst er búið til grunnmynstur, venjulega með þrívíddarprentun eða vélrænni vinnslu. Sílikonmót er síðan búið til í kringum grunnmynstrið. Plastefnið er hellt í mótið undir lofttæmi. Eftir að hlutinn harðnar er hann fjarlægður úr mótinu.
Steypuefnið er ekki nylon. Það er pólýúretan efni sem er hannað til að líkja eftir eiginleikum nylons. Það veitir mjög slétta yfirborðsáferð. Hægt er að framleiða marga eins hluta úr einni mót. Þetta efni hentar vel til virkniprófana þegar ekki er hægt að nota nylon sjálft sem steypuplastefni.
Munurinn á efnunum tveimur er augljós. Nylon er hitaplast, en steypt pólýúretan er hitahertandi plast. Þó að þau hafi svipaða vélræna eiginleika eru þau ekki eins. Við lokaprófun eru vélrænar eða prentaðar frumgerðir úr nylon yfirleitt æskilegri til prófunar.
Nylon vs. önnur efni fyrir hraðfrumgerð
Nylon á móti ABS
Nylon er sterkara og endingarbetra en ABS. Það hefur betri slitþol og er ólíklegri til að springa við högg. ABS gefur sléttari yfirborðsáferð og er auðveldara að prenta með ódýrari FDM prenturum. Hins vegar er nylon dýrara.
Notið nylon fyrir hagnýtar frumgerðir sem verða fyrir vélrænum álagi, sliti eða höggi. Notið ABS fyrir sjónræn líkön, girðingar og hluti með miðlungs vélrænum kröfum.
Nylon á móti PLA
PLA er brothætt og getur brotnað við árekstur eða utanaðkomandi krafta. Það verður einnig mýkra í lágum hita. Nylon er sterkt, sveigjanlegt og hitaþolið. PLA er auðvelt að prenta og ódýrt. Nylon er erfiðara að prenta en það veitir betri verkfræðilega afköst.
Fyrir virkniprófanir er nylon augljós kostur. PLA hentar eingöngu fyrir hugmyndalíkön og formprófanir.
Nylon á móti TPU
TPU er mjög sveigjanlegt og getur beygst og teygst. Nylon er tiltölulega stíft. TPU er oft notað í þéttiefni, pakkningar og mjúk yfirborð. Nylon er algengara í burðarhlutum, gírum, hylkjum og öðrum stífum íhlutum.
Bæði efnin eru slitþolin. Báðir eru endingargóðir. Munurinn liggur í stífleikanum. Veldu nylon þegar stífleiki er nauðsynlegur. Veldu TPU þegar sveigjanleiki er nauðsynlegur.
Nylon vs. pólýkarbónati
Pólýkarbónat (PC) er sterkara og höggþolnara en nylon. Það þolir einnig hærra hitastig. Hins vegar getur PC orðið viðkvæmara við stöðugt álag.
PC er notað fyrir gegnsæja hluti, höggþolna hylki og burðarvirki sem krefjast mikillar burðargetu. Nylon er notað fyrir hluti sem krefjast seiglu, slitþols og efnaþols. Valið fer eftir álagsaðstæðum og umhverfi.
Nylon Rapid Prototyping Services hjá NOBLE
NOBLE framleiðir frumgerðir úr plasti fyrir virkniprófanir og vöruþróun. Hraðfrumgerðasmíði úr nylon er kjarnastarfsemi. Efnið er verkfræðigæða.
Hraðfrumgerðarþjónusta úr nylon nær yfir allar þarfir verkefna. Hugmyndaprófanir á fyrstu stigum, virkniprófanir á miðstigi og forframleiðsluprófanir eru allar studdar. Sama efni og notað er í frumgerðir getur verið notað í framleiðsluhluta.
Gæðaeftirlit og vottanir
Við innleiðum röð gæðaeftirlitsferla.
Víddarskoðanir eru notaðar til að staðfesta mikilvæga eiginleika vöru. Gæðaeftirlitsferli eru skjalfest og þeim fylgt á samræmdan hátt. ISO 9001:2015 nær yfir almennar kröfur um gæðastjórnun, en ISO 13485:2016 á við um gæðastjórnun íhluta lækningatækja.
Þessar vottanir hjálpa til við að tryggja samræmi í ferlum, rekjanleika og gæðaeftirlit. Hraðfrumgerðasmíði NOBLE úr nylon fylgir sömu ströngu stöðlum og notaðar eru við fjöldaframleiðslu.
Algengar spurningar um hraðfrumgerð úr nylon
Hvað er hraðfrumgerð úr nylon?
Hraðfrumgerðasmíði úr nylon er notkun nylonefna — yfirleitt PA12, PA11 eða styrktra nylonefna — til að framleiða hagnýta frumgerðahluta með þrívíddarprentun, CNC-vinnslu eða lofttæmissteypu.
Er SLS nylon sterkara en FDM nylon?
Þú hefur rétt fyrir þér. SLS hlutar eru ísótrópískir — styrkurinn er sá sami í allar áttir. FDM hlutar eru anisótrópískir — veikleiki er til staðar á milli laga. SLS nylon er sterkara við álag og högg. FDM nylon er ásættanlegt fyrir notkun við lítið álag en jafnast ekki á við afköst SLS.
Hver er munurinn á SLS og MJF nylon?
SLS notar leysigeisla til að bræða saman duft sértækt. MJF notar bleksprautuplástrar og innrauða orku til að bræða saman duft. MJF er hraðari og framleiðir sléttari yfirborð og samræmdari vélræna eiginleika. SLS býður upp á fjölbreyttara úrval efna og er rótgrónara. Báðar framleiða hágæða frumgerðir úr nylon.
Er hægt að CNC-fræsa nylon fyrir hraðfrumgerð?
Já. Nylon er unnið úr heilu efni — stöngum, plötum eða blokkum. CNC-vinnsla framleiðir nákvæma, þétta hluti með frábærri yfirborðsáferð. Vinnsla er æskileg þegar krafist er þröngra vikmörka, þegar hlutinn er einfaldur og nýtur ekki góðs af viðbótarframleiðslu eða þegar efniseiginleikar verða að passa við lokaframleiðslugráðu.
Hversu langan tíma tekur hraðfrumgerð úr nylon?
SLS og MJF prentun tekur venjulega 1 til 3 virka daga fyrir staðlaða hluti. CNC vinnsla getur tekið 3 til 5 virka daga eftir flækjustigi. Yfirborðsfrágangur og samsetning bæta við aukatíma. Heildarafhendingartími er frá nokkrum dögum upp í tvær vikur eftir umfangi verkefnisins.
Hversu mikið kostar hraðfrumgerð úr nylon?
Kostnaður fer eftir stærð hluta, flækjustigi, rúmmáli og framleiðsluaðferð. SLS og MJF eru hagkvæm fyrir flóknar rúmfræðir og marga hluti. CNC vinnsla er dýrari fyrir flókin form en býður upp á betri nákvæmni. Efniskostnaður, vinnslutími og eftirvinnsla hafa öll áhrif. Nylon er dýrara en PLA eða ABS en hagkvæmara fyrir virkniprófanir samanborið við villur í framleiðsluverkfærum.
Hverjar eru takmarkanir á frumgerðum úr nylon?
Nylon dregur í sig raka, sem hefur áhrif á víddarstöðugleika og vélræna eiginleika. Hlutir gætu þurft þurrkun fyrir notkun. Útfjólublá geislun rýrir nylon með tímanum. Yfirborðsáferðin er hrjúfari en sprautusteyptir hlutar án eftirvinnslu. Þunnir hlutar geta afmyndast eða afmyndast við prentun. Litamöguleikar eru takmarkaðir í SLS og MJF. Þessum takmörkunum er hægt að stjórna með réttri hönnun og vali á ferli.
