После продолжительного перерыва мы снова беремся за написание обзоров филаментов для 3D печати. U3Print Nylon Super – наш сегодняшний герой обзора. Давайте приступим.
И прежде чем мы начнем, хочется спросить, как думаете, с каким объемом материала необходимо поработать чтобы написать обзор?
Как правило это 1-2 катушки. Именно столько уходит материала для того чтобы составить о нем свое мнение. Нет, это не кубики, цилиндры и прочие модели, это реальные изделия. Что-то для себя что-то на заказ. Увы, пара кубиков или корабликов не дают полного представления о материале. Нужно поработать с разными моделями и в различных условиях, чтобы составить свое впечатление о материале.
Наши обзоры выражают наше личное мнение по поводу обозреваемых материалов и могут не совпадать с мнением окружающих . Ну а теперь приступим.
Содержание
- Общая информация
- Информация от производителя по пластику U3Print Nylon Super
- Внешний вид пластика U3Print Nylon Super
- Разбираем на молекулы
- Параметры печати пластиком U3Print Nylon Super
- Усадка
- Эксперименты с химией
- Выводы
Общая информация
В нашем интернет-магазине пластик U3Print Nylon Super представлен следующим товаром:
На момент написания обзора пластик U3Print Nylon Super представлен в одном цвете – “натуральный”, можно сказать что белый, но в зависимости от партии оттенки могут отличаться (могут быть теплее или холоднее). Спойлер: вне зависимости от оттенка материал ведет себя одинаково и печатается тоже одинаково.
U3Print Nylon Super – это скорее инженерный материал, поэтому не стоит рассчитывать на широкий ассортимент цветов, но хотелось бы видеть этот материал в черном цвете.
Форма выпуска следующая:
Пластик на стандартной фирменной катушке. Вес материала на катушке 450 грамм.
Стандарт диаметра прутка 1,75 мм. В другом диаметре U3Print Nylon Super пока не производится.
Информация от производителя по пластику U3print Nylon Super
Сразу хочется отметить, что на момент написания статьи материал в каталоге производителя фигурирует под двумя названиями U3Print Nylon Super и U3 TECHNO NYLON SUPER, но это один и тот же материал. С чем связана такая путаница, мы не знаем.
На сайте компании по пластику для 3D принтера представлена следующая информация:
Этот пластик изготовлен из высококачественного, высоковязкого полиамида с замечательными механическими свойствами. Огромное его преимущество состоит в том, что при печати этот материал демонстрирует крайне низкую усадку, что несвойственно остальным полиамидам.
В последнее время у нас появилось много новых технических пластиков.
Бренд U3Print Вес, кг 0,45 кг Вид Высококачественные профессиональные пластики U3Print© Диаметр нити, мм 1.75 Материал PA 12 Модуль упругости при растяжении, Мпа 932 Назначение Изготовление износостойких, устойчивых к агресивным средам деталей Плотность, г/см.куб 1,01 Прочность на разрыв, Мпа 30 Прочность на растяжение, Мпа 25 Рекомендуемая скорость печати, мм/с 25-50 Рекомендуемая температура подогреваемой площадки, °С 100 Рекомендуемая температура экструдера, °С 235-245 Страна производства Россия Сушка нет Твердость по Шору, D 65,5 Температура деформации, °С 95 Тип NYLON Ударная вязкость, kJ/m2 120 Удлинение при разрыве, % 15,9 Удлинение при растяжении, % 11,6 Усадка низкая Цвет – Электрическое сопротивление, Ом – Транспортные характеристики Вес брутто гр / габариты упаковки мм 800 / 205 х 215 х 75
Источник: Страница товара на сайте производителя
Имеется фото катушки с пластиком U3Print Nylon Super
Как всегда информации маловато, как минимум для рядового 3D печатника. Полагаем, для того, кто разбирается в материаловедении этого уже достаточно.
Давайте вместе разбираться что это за зверь такой и с чем его едят.
Традиционно пропустим этап распаковки и упаковки материала, т.е. эта информация вынесена в отдельную статью “Обзор. Как U3Print упаковывает пластик для 3D принтера”
Внешний вид пластика U3Print Nylon Super
Пластик выпускается в одном цвете – в белом. В зависимости от партии оттенок может немного меняться. Но, как для инженерного материала это не существенно. Какая разница какого цвета шестерня в редукторе?
Сам пруток глянцевый и на ощупь более скользкий чем традиционные пластики, очень гибкий. Ярко выраженного запаха при распаковке катушки не наблюдается. Ну или мы принюхались :).
Диаметр прутка очень стабильный и колеблется в пределах 1,75-1,76 мм. Результаты серии измерений на фото выше.
Диаметр не выходит за пределы допуска. Об этом свидетельствует огромное количество напечатанных нами деталей. Признаков больших скачков диаметра, которые бы отразились на качестве печати мы не зафиксированы. За это производителю отдельный большой и жирный плюс!
Разбираем на молекулы
Как видно из технических характеристики, U3Print Nylon Super представляет собой ни что иное как Полиамид-12, он же Нейлон-12, он же PA12. Давайте разбираться, что же из себя представляет этот полимер.
Полиамид-12 проявляет свойства между алифатическими нейлонами с короткой цепью (например, нейлон 6 и нейлон 66 ) и полиолефины . При 178-180 ° C температура плавления нейлона 12 является самой низкой среди важных полиамидов . Его механические свойства, такие как твердость, прочность на разрыв и устойчивость к истиранию, являются аналогичными нейлону 6 и нейлону 66. Низкое водопоглощение и плотность, 1,01 г / мл является результатом его относительно длинной углеводородной цепи, которая также придает ему стабильность размеров и почти парафин-подобную структуру. Нейлон 12 также химически устойчив и нечувствителен к растрескиванию под напряжением, обладает высокой ударопрочностью, в том числе при низких температурах (выше, чем у полиамида-6, -66, -6.10), имеет высокую стабильность размеров и лучшие диэлектрические свойства, что позволяет применять его в северных широтах.
Полиамид-12 находит широкое применение в качестве полиамидных добавок. Полиамид-12 в основном используется для изготовления пленок для упаковочного материала в пищевой промышленности и стерилизованных пленок и пакетов для использования в фармацевтической и медицинской областях. При добавлении к пленкам из полиэтилена он улучшает проницаемость для водяного пара и непроницаемость для запаха.
Эктрузионные марки полиамида-12 применяют в топливных линиях, оболочках кабелей, трубках гидроприводов, вакуумных линиях, пневмотормозных трубопроводах, очень гибких трубках и шлангах для пневматических систем.
Параметры печати пластиком U3Print Nylon Super
Перед началом работы с пластиком U3Print Nylon Super стоит учесть следующее:
- Перед печатью пластик необходимо сушить. Даже если вы его только купили, даже если он свежий (недавно произведен), даже если вы его только распаковали. Мы рекомендуем сушить пластик при температуре около 70 градусов в течение 4-6 часов. Как сушить (в специальной сушилке, духовке, сушилке для овощей и т.д.) решайте сами. Но сушить надо. В процессе печати сушить не обязательно.
- Пластик толерантен к любым типам сопел – он одинаково хорошо печатается латунными, стальными, закаленными и сапфировыми соплами
- У пластика есть проблемы с адгезией. При этом степень проявления проблем напрямую зависит от конфигурации детали и степени ее контакта с печатным столом.
- Пластик не предназначен для скоростной или даже печати на обычной скорости. U3Print Nylon Super пластик для неторопливой печати.
Как обычно, мы поработали с этим материалом на двух совершенно разных принтерах:
- UltiSteel — на наш субъективный взгляд, лучший домашний 3D принтер,
- Picaso Designer X — отличный коммерческий принтер и принтер для тех, кто не хочет заморачиваться.
На UltiSteel мы печатали прототипы небольших деталей, на Picaso Designer X печатались небольшие серии деталей.
На обоих принтерах материал показал себя очень достойно. Благодаря низкому влагопоглощению U3Print Nylon Super не требует сушки во время печати, да и допускает не очень длительные периоды хранения без сушки. Перейдем к нюансам работы с этим материалом, ну а потом уже поговорим о самих параметрах печати.
Адгезия
Традиционно, нейлоны славятся слабой адгезией к печатному столу, но это не про U3Print Nylon Super. После работы с ABS/PA от Filamentarno (эту историю можно почитать в статье “Что ты такое? Обзор Filamentarno ABS/PA“) можно смело сказать, что у Nylon Super при правильном выборе адгезивного состава с адгезией все хорошо.
Подобрать адгезив довольно просто. Если вы печатаете небольшие детали с большой площадью контакта и малым количеством углов (прямоугольные, круглые, квадратные) то хороший 3D клей решает проблему адгезии полностью. Из всех протестированных нами вариантов лучше всего показал себя клей от компании Picaso
Он прекрасно удерживает детали в течение 1-2 часов как на Picaso Designer X так и на UltiSteel. Да, клей дороговат, но оно того стоит.
В то же время более дешевые аналоги этого клея не смогли удержать те же детали. Деламинация начиналась уже при печати второго слоя и деталь очень быстро отклеивалась от стола. Эта проблема у нас произошла адгезивами The 3D (он же 3Д-клей) и клеем-лаком Тридэшники.
Но если вы собираетесь печатать сложные детали, например шестерни, но Клей-лак вам однозначно не помощник. Часа через три его хватка начнет ослабевать и шестерня начнет отваливаться от стола. Для длительной печати сложных моделей пластиком U3Print Nylon Super мы можем порекомендовать клей-карандаш на PVP основе. Для этих целей мы используем клей-карандаш “Каляка-маляка”.
Клей-карандаш – это самый надежный адгезив, множество длительных печатей по 13-14 часов это подтверждают.
Если подвести краткий итог, то для кратковременной печати в качестве адгезива мы рекомендуем использовать Клей-лак от Picaso, для длительных печатей и сложных деталей – клей карандаш.
Скорость печати
Второй нюанс работы с U3Print Nylon Super – скорость печати. Пластик не предназначен для скоростной печати от слова вообще.
Оптимальный скоростной режим для него – 20 мм/сек. Если очень хочется, то можно поднять скорость печати заполнения до 30-40 мм/сек. С учетом того, что нейлон это скорее инженерный пластик, а инженерная 3D печать подразумевает высокую точность, то низкую скорость печати назвать можно нюансом, но никак не недостатком.
Почему же нельзя печатать быстрее? Дело в том, что U3Print Nylon Super – очень вязкий материал в расплавленном состоянии и при увеличении скорости печати начинает рваться линия экструдирования (некоторые называют ее колбаской… но такое название вызывает нелицеприятные ассоциации туалетной тематики). Пластик не успевает вытекать. Из-за этого возникают пропуски, “сопли”, начинает проваливаться заполнение. И не важно какой у вас принтер, директ или боуден, дорогой или дешевый. При превышении скорости вы получите неудовлетворительный результат.
Короче, на 3D принтере Picaso Designer X для работы с U3Print Nylon Super оптимальным является профиль скорости “качество”, для иных принтеров можем рекомендовать устанавливать скорость печати периметров 20 мм/сек для печати заполнения 20-40 мм/сек.
Адгезия и скорость печати – это два основных нюанса при печати U3Print Nylon Super. В остальном все стандартно. На обоих наших принтерах мы печатаем этим материалом при следующих параметрах:
температура сопла – 240 градусов
температура стола- 120 градусов
На первом слое температуру сопла можно поднять до 245 градусов.
Традиционной выкладываем скрин с настройками профиля для Picaso Designer X:
Скачать: Профиль для Picaso Designer X - Пластик U3Print Nylon Super
Вот пример печати шестерни редуктора с точным соблюдением размеров.
Усадка
Проведем тест на усадку пластика U3Print Nylon Super. Для этого печатаем цилиндр диаметром 25 мм. Если фактический размер оказался меньше, то это усадка.
В нашем случае U3Print Nylon Super дал усадку в 1,36 процента. Это не мало. Но нейлоны “славятся” большой усадкой. Так что такое значение было ожидаемо.
По работе с усадкой можно написать отдельную и очень емкую статью. Дело в том, что усадка – это не константа, а плавающее значение. Как мы писали раньше – инженерная 3Д печать требует большой точности и при печати деталей из нейлона мы столкнулись с этим вопросом.
Есть 2 пути компенсировать усадку материала:
- Проектировать деталь с учетом усадки – это наиболее правильный вариант, но не всегда реализуемый
- Компенсировать усадку масштабированием детали в слайсере – самый распространенный вариант в 3D печати.
Если с первым вариантом все понятно, то со вторым не все так однозначно. Дело в том, что в зависимости от размера детали и ее заполнения, компенсирующий процент масштабирования детали может отличаться. Например, для печати шестерни (см. рисунок выше) этот коэффициент составил 1,7% при заполнении детали 35%. Но при печати значительно меньших деталей с заполнением 100% пришлось вносить коэффициент 3%!
Ради любопытства мы провели эксперименты с ABS и PETG пластиками и результаты нас шокировали (для PETG коэффициент составил 2%, для ABS 4%), но это уже совсем другая история.
Исходя из этого крайне рекомендуем проводить тесты на усадку для конкретной модели, т.к. приведенные значения являются ориентировочными и верны только для нашего случая и конкретно нашей катушки.
Эксперименты с химией
Пластик для 3D принтера U3Print Nylon Super представляет собой экструзионный вариант полимера “Полиамид-12”. Из информации упомянутой в разделе “Разбираем на молекулы” можно сделать вывод, что данный материал отлично подойдет для печати различных “подкапотных” деталей. Поэтому, будем тестировать его на взаимодействие с подкапотными жидкостями и не только.
Методика проведения эксперимента следующая.
- Мы печатаем несколько калибровочных кубиков из испытуемого материала
- На сутки помещаем их в различные жидкости
- Извлекаем спустя сутки и оцениваем результат. Если нас что-то смущает, начинаем «доковыриваться»
Для эксперимента мы будем использовать следующие жидкости:
- Ацетон из ближайшего хоз. магазина
- Бензин АИ-92 с ближайшей заправки
- Солярка, она же диз. топливо оттуда же
- Моторное масло 10-W40
- Электролит для свинцовых аккумуляторов плотностью 1,275 г/см3 (это 38% раствор серной кислоты)
- Крот — средство для прочистки канализации (раствор щелочи NaOH)
- Сольвент
- Ксилол
- Керосин
Перейдем к результатам испытаний, которые нас несколько удивили.
За сутки указанные жидкости не нанесли никакого видимого вреда пластику U3Print Nylon Super. Совершенно никакого. Кубики не деформировались, не изменили цвет, не растрескались. Такое чувство, что пластик лежал не в различных растворителях, а просто в обычной воде.
В дальнейшем мы попробуем отдать пластик на тесты в какую-нибудь лабораторию, но пока что наш интерес удовлетворен – ни одна жидкость не принесла вреда пластику U3Print Nylon Super.
Выводы
Пора подводить итоги. Пластик для 3D принтера U3Print Nylon Super является очень интересным материалом с точки зрения своих свойств и удобства работы с ним. Это подтверждают положительные отзывы покупателей. К достоинствам данного материала можно отнести следующее:
- U3Print Nylon Super не очень капризен в работе и выдает стабильный результат
- Пластик устойчив к широко распространенным химическим растворителям и реактивам
- Имеет повышенную устойчивость к истиранию, что позволяет использовать его для печати шестерен
- Не является абразивным материалом
- U3Print Nylon Super широкий диапазон температур эксплуатации
К недостаткам U3Print Nylon Super можно отнести следующее
- Пластик выпускается только в белом цвете
- Требователен к адгезивным составам
- Печать необходимо вести низких скоростях
- Усадка
Пластик для 3D принтера U3Print Nylon Super нам очень понравился. Не смотря на то, что пластик требует низких скоростей печати и работает не со всеми адгезивными составами, он способен выдавать стабильные результаты при серийном производстве изделий. Любителей микро-печати (печати малыми диаметрами сопел) порадует тот факт, что U3Print Nylon Super не является композитом, а это значит, что он прекрасно работаем на соплах малого диаметра.
Также стоит отметить, что при наличии закрытого корпуса пластиком U3Print Nylon Super можно печатать мелкие детали на обычном домашнем 3D принтере.
При наличии опыта настроек поддержек пластик позволяет печатать сложные детали.
U3Print Nylon Super является отличным представителем инженерных материалов который работает на все 100%. На момент начала работы с данным материалом мы были наслышаны о том, какой капризный нейлон, но действительность оказалась гораздо прозаичнее. U3Print Nylon Super оказался не намного капризнее, а в некоторых случаях значительно более предсказуем, чем обычный ABS.
Что печатать из U3Print Nylon Super
Стоит понимать, что U3Print Nylon Super является инженерным материалом и предназначен для решения инженерных задач. Основное его назначение – это материал для печати шестерен и подвижных нагруженных механизмов, деталей, эксплуатирующихся в широком диапазоне температур, например, деталей автомобилей, мотоциклов и велосипедов.
