فیلامنت Nylon (Polyamide)
معرفی و ترکیب
Nylon (پلیآمید) یکی از پرکاربردترین پلیمرهای مهندسی در صنایع مختلف است که به دلیل استحکام مکانیکی بالا، مقاومت سایشی و انعطافپذیری در ساخت قطعات صنعتی سنگین استفاده میشود. در پرینت سهبعدی، نایلون معمولاً به صورت Nylon 6، Nylon 6/6 یا Nylon 12 عرضه میشود که هرکدام خواص حرارتی و مکانیکی متفاوتی دارند.
ساختار مولکولی Nylon متشکل از زنجیرههای آمید (-CONH-) است که پیوند هیدروژنی قوی میان زنجیرهها ایجاد میکند و همین عامل باعث استحکام و مقاومت مکانیکی بالای آن میشود.
خواص مکانیکی و حرارتی
استحکام کششی: 50–75 MPa (بسیار بالا)
مدول الاستیک: 1.5–2.5 GPa (انعطافپذیرتر از PLA و ABS)
مقاومت ضربه: بسیار عالی (تقریباً شکستناپذیر در بارهای ناگهانی)
مقاومت سایشی: بسیار خوب (مناسب برای چرخدنده و بوشها)
دمای انتقال شیشهای (Tg): ~70 °C
دمای ذوب: 180–220 °C (بسته به نوع نایلون)
دمای تغییر شکل حرارتی (HDT): 80–120 °C
چگالی: ~1.14 g/cm³ (سبکتر از بسیاری فیلامنتهای دیگر)
نتیجه: Nylon جزو معدود فیلامنتهایی است که میتواند جایگزین واقعی برای قطعات تزریق پلاستیک در صنایع مهندسی باشد.
مزایا
مقاومت مکانیکی بالا: تحمل بارهای کششی، خمشی و ضربهای سنگین
مقاومت سایشی فوقالعاده: مناسب برای قطعاتی که دچار اصطکاک مداوم میشوند
انعطافپذیری: برخلاف PLA و ABS، قطعات Nylon قبل از شکستن خم میشوند
مقاومت شیمیایی مناسب: پایدار در برابر روغنها، گریسها و بسیاری از حلالها
طول عمر بالا: حتی تحت بار مکانیکی طولانیمدت خواصش را حفظ میکند
ماشینکاری خوب: امکان تراشکاری، سوراخکاری و پرداخت پس از چاپ
محدودیتها
جذب رطوبت شدید: Nylon بسیار هیدروسکوپیک است → باید همیشه در خشککن نگهداری و قبل از چاپ خشک شود
چاپ دشوارتر: نیاز به تنظیم دقیق دما، بستر گرم و محفظه بسته (Enclosure) برای جلوگیری از Warping
کیفیت سطحی متوسط: قطعات مات و کمی زبر (زیبایی PLA یا PETG را ندارند)
جمعشدگی زیاد: نیاز به طراحی صحیح و چسبندگی بالا روی بستر
کاربردهای صنعتی پیشنهادی
چرخدندهها و بوشها: مقاومت عالی به سایش و اصطکاک
اتصالات مکانیکی: گیرهها، لولاها، بستها
قطعات باربر: قطعاتی که تحت فشار و کشش طولانیمدت هستند
قطعات جایگزین فلزی سبک: جایی که نیاز به استحکام بالا و وزن کم است
محفظهها و قطعات صنعتی در تماس با روغن و گریس
راهنمای طراحی و چاپ
دمای نازل: 240–270 °C
دمای بستر: 70–100 °C
محفظه بسته: برای کنترل Warping توصیه میشود
Infill: حداقل 40–60% برای قطعات مکانیکی
ضخامت دیواره: 1.6–2 mm برای افزایش استحکام
Cooling: فن خنککننده ضعیف یا خاموش برای جلوگیری از ترکخوردگی لایهها
چسبندگی به بستر: استفاده از چسب PVA یا گلاسفایبر بستر توصیه میشود
پسپردازش و بهبود عملکرد
ماشینکاری: قابلیت تراش، سوراخ و رزوهزنی
رنگآمیزی: به دلیل جذب رطوبت، قابلیت رنگپذیری بالایی دارد
Impregnation: میتوان آن را با روغن یا رزین آغشته کرد تا خواص سایشی بهبود یابد
مقایسه با فیلامنتهای مشابه
در برابر PLA: بسیار مقاومتر و صنعتیتر، اما چاپ دشوارتر
در برابر ABS: استحکام و انعطاف بیشتر، اما جذب رطوبت بالاتر
در برابر PETG: مقاومتر به سایش و بار مکانیکی، اما نیازمند شرایط چاپ سختترجمعبندی:Nylon یک فیلامنت صنعتی واقعی است که بیشتر برای قطعات مکانیکی، باربر و مقاوم به سایش استفاده میشود. اگرچه چاپ آن نسبت به PLA یا PETG بسیار دشوارتر است، اما نتیجه نهایی قطعاتی هستند که میتوانند واقعاً در کاربردهای مهندسی و صنعتی جایگزین قطعات تزریق پلاستیک شوند.