Zaawansowane filamenty, takie jak Prusament PC Blend Carbon Fiber znacznie poszerzają możliwości druku 3D, dlatego wprowadzamy na rynek kolejny nowy materiał: Prusament PA11 Carbon Fiber Black, materiał doskonale nadający się do wykorzystania w przemyśle motoryzacyjnym, ale również świetny do drukowania trwałych części mechanicznych w domu – elementów do dronów i innych modeli RC, kół zębatych i różnych części mechanicznych.

Czym jest PA11?

Poliamidy to grupa polimerów produkowanych od lat 30. XX wieku, kiedy to firma DuPont opracowała poliamid 6.6 znany pod nazwą handlową Nylon. Nazwa ta od tego czasu stała się powszechna i często jest błędnie stosowana do innych rodzajów poliamidów. Są one określane numerami, które reprezentują liczbę atomów węgla związków macierzystych – np. PA6, PA6.10, PA12, itp..

Używany przez nas PA11 to rodzaj poliamidu wykorzystywany przede wszystkim w technologii SLS. Jest to dość niezbadany obszar w dziedzinie druku 3D FFF. Eksperymentowaliśmy na tym polu całkiem sporo i ostatecznie osiągnęliśmy wynik wyższy niż dobry. Dlaczego wybraliśmy PA11? Powszechnie stosowane poliamidy PA6 i PA12 mają szereg wad: PA6 jest niezwykle higroskopijny, przez co drukowanie nim nawet 1 dzień po rozpakowaniu jest niezwykle trudne. W niektórych przypadkach PA6 może wchłonąć zbyt dużo wilgoci nawet podczas pojedynczych długich wydruków. PA12 nie jest tak higroskopijny, ale bardzo się wypacza i ma bardzo słabą przyczepność do standardowego arkusza PEI. PA11 jest dobrym rozwiązaniem pośrednim – jest mniej higroskopijny i oferuje lepszą przyczepność do arkusza PEI (dla małych i średnich modeli).

Prusament PA11 Carbon Fiber pod mikroskopem elektronowym

Dzięki dodatkowi włókien węglowych, Prusament PA11 Carbon Fiber praktycznie nie wypacza się. W porównaniu z czystym poliamidem ma nieco słabszą przyczepność międzywarstwową, mniej więcej porównywalną z naszym Prusamentem PC Blend Carbon Fiber – co jest nadal bardzo dobrym wynikiem.

Podstawowe właściwości mechaniczne i chemiczne

Poliamid PA11 jest materiałem wykonanym z oleju rycynowego, a włókna węglowe dodane do tego filamentu pochodzą z recyklingu, podobnie jak w przypadku Prusamentu PC Blend Carbon Fiber. Prawdopodobnie największą zaletą tego materiału jest jego odporność na wysokie temperatury, do 190°C w zależności od obciążenia. Dzięki temu doskonale nadaje się do drukowania elementów specjalnych, takich jak części maszyn emitujących ciepło (silniki itp.).

Drugą ważną zaletą PA11 (i ogólnie poliamidów) jest jego doskonała odporność chemiczna na szereg rozpuszczalników. PA11 ma dobrą odporność na zasady (np. NaOH), alkohole (metanol, etanol), toluen, aceton, olej silnikowy, benzynę, olej napędowy, itp.

Prusament PA11 Carbon Fiber ma dobrą odporność na tarcie i ścieranie. Dzięki temu nadaje się do drukowania kół zębatych i innych ruchomych części. Jeśli chodzi o inne właściwości mechaniczne (udarność, cechy wytrzymałościowe na rozciąganie), to są one podobne do Prusamentu PC Blend Carbon Fiber. Dla lepszego oglądu zalecamy zapoznanie się z naszą tabelą materiałów. Jeszcze dziś zaktualizujemy tabelę o informacje dotyczące PA11.

Porównanie wyników pomiarów tribologicznych Prusamentu. Współczynnik tarcia oraz straty masy mierzono poprzez przesuwanie próbki względem stalowego trzpienia.

PA11, podobnie jak inne poliamidy, jest on materiałem higroskopijnym (pochłania wilgoć z powietrza). Jeśli wchłonięta wilgoć osiągnie wysoki poziom, jakość wydruków ulegnie pogorszeniu. Pogorszenie następuje w okresie od kilku dni do miesiąca. Jeśli nie masz pewności, ile czasu minęło od otwarcia zapieczętowanej torby lub jeśli nie drukujesz od dłuższego czasu, zalecamy suszenie filamentu w temperaturze 90°C przez 4-6 godzin przed drukowaniem. Wchłanianie wilgoci może być czasami zauważalne podczas usuwania podpór. Jeśli filament jest suchy, usunięcie podpór powinno być łatwe.

Zalety i wady

Zalety
	Wysoka wytrzymałość temperaturowa – do 190°C)
	Doskonała odporność chemiczna
	Niski współczynnik tarcia (w porównaniu do innych materiałów)
	Odporność na ścieranie
	Mniejsza higroskopijność w porównaniu z innymi rodzajami PA
	Profesjonalnie wyglądająca matowa powierzchnia
	Niska kurczliwość podczas drukowania

Wady
	Należy drukować na specjalnej płycie stołu / stosować warstwę separacyjną (klej w sztyfcie)
	Konieczne jest użycie dyszy ze stali utwardzanej
	Mniejsza przyczepność międzywarstwowa (w porównaniu do czystego PA)
	Może wymagać sporadycznego suszenia
	Wyższy koszt (w porównaniu do innych materiałów)
	Wydziela zapach podczas drukowania (znacznie mniej odczuwalny niż ASA)

Zalety druku na specjalnej płycie stołu

Wraz z Prusamentem PA11 Carbon Fiber Black, wypuszczamy na rynek również zupełnie nową płytę stołu zaprojektowaną specjalnie do drukowania poliamidów. Powodem tego jest niska przyczepność PA11 do naszych klasycznych arkuszy z PEI. Do tej pory zalecaliśmy drukowanie poliamidów na arkuszu teksturowanym lub satynowym z warstwą kleju w sztyfcie, ale okazało się to niezbyt odpowiednim rozwiązaniem. Jasne, mniejsze modele z rzadkim wypełnieniem można drukować na arkuszach PEI pokrytych klejem w sztyfcie, ale do niezawodnego drukowania modeli technicznych potrzeba czegoś lepszego. Zwłaszcza Prusament PA11 Carbon Fiber może się łatwo odklejać i wypaczać podczas drukowania na konwencjonalnych arkuszach, mimo że jest wypełniony włóknem węglowym. Dlatego też opracowaliśmy nową powierzchnię druku ze specjalnego materiału, który zapewnia znacznie lepszą przyczepność materiałów na bazie poliamidu.

Nasza nowa płyta stołu PA Nylon ma matową powierzchnię, podobną do płyty satynowej. Oprócz poliamidów jest jeszcze kompatybilna z PETG, jednak druk z innych materiałów nie jest zalecany ze względu na słabą przyczepność. Nawet same poliamidy różnią się składem i mogą występować w różnych wariantach adhezji. Wiele poliamidów, zwłaszcza czystych (np. bez włókien węglowych), ma silną tendencję do wypaczania. Dlatego niektóre materiały mogą wymagać użycia brimu nawet jeśli ładnie przylegają do powierzchni. Na razie nie możemy stwierdzić, czy któryś z niesprawdzonych poliamidów ma silną czy słabą przyczepność – dlatego zalecamy drukowanie tylko poliamidów wymienionych w naszej tabeli materiałów. Filamenty te doskonale współpracują z naszymi specjalnymi arkuszami PA Nylon w wybranym zakresie temperatur.

W celu łatwego usunięcia wydruku i długiej żywotności arkusza, należy myć powierzchnię przed każdym użyciem tylko i wyłącznie wodą oraz ustawić wysokość pierwszej warstwy. Zdecydowanie zalecamy nie myć arkusza Acetonem, IPA (alkohol izopropylowy) i innymi środkami chemicznymi na bazie alkoholu (w tym płynem do mycia okien, 3DLAC, itp.). Używanie IPA (i innych środków chemicznych) powoduje zmatowienie powierzchni oraz zmianę struktury wierzchniej i przyczepności. Prowadzi to do skrócenia żywotności i znacznie większego ryzyka uszkodzenia arkusza. Jeśli masz widoczne plamy z tłuszczu (na przykład odciski palców), możesz wyczyścić arkusz wodą i płynem do mycia naczyń. Zalecamy umycie arkusza płynem do mycia naczyń przed odwróceniem go na drugą stronę.

Porównanie czystego arkusza PA Nylon (po lewej) z powierzchnią potraktowaną alkoholem izopropylowym (po prawej). Należy zwrócić uwagę na tworzenie się szorstkich struktur po kontacie z IPA. Uwaga: Zdjęcie ma charakter wyłącznie poglądowy, jest to próbka testowa. Powierzchnia Twojego arkusza wygląda inaczej pod mikroskopem niż na powyższych ilustracjach.

Ustawienia druku i inne wyposażenie drukarki

Oprócz specjalnego arkusza do druku, wymagane jest używanie dyszy ze stali utwardzanej ze względu na wysoce ścierne właściwości włókna węglowego.

Zalecamy drukowanie na drukarce w obudowie lub umieszczenie jej w dobrze wentylowanym pomieszczeniu (zapoznaj się z kartą charakterystyki materiału). Poliamid do druku uwalnia do powietrza stosunkowo silny zapach i emituje potencjalnie niebezpieczne cząstki (UFP – ultradrobne cząstki). Nasza obudowa Original Prusa Enclosure jest idealnym rozwiązaniem. Nie tylko zmniejszy wydzielanie zapachu, ale wyższa temperatura otoczenia poprawi przyczepność międzywarstwową. Po zakończeniu drukowania w obudowie należy najpierw otworzyć okno, a następnie otworzyć drzwi obudowy, aby szybko wymienić powietrze.

Ze względu na wysokie temperatury druku nie zalecamy używania tego materiału na Original Prusa MINI+ – Original Prusa MK3S+ jest drukarką pierwszego wyboru do drukowania Prusamentu PA11 Carbon Fiber Black. XL również będzie obsługiwać ten materiał.

Protip: Musisz dodać profil druku Prusament PA11 Carbon Fiber do PrusaSlicera? Upewnij się, że masz PrusaSlicer 2.4.2 lub nowszy. Przejdź do menu Konfiguracja – Asystent konfiguracji – Filamenty – NYLON – Prusa Polymers – zaznacz pole wyboru przy Prusament PA11 Carbon Fiber i naciśnij Zakończ. PA11 będzie od teraz dostępny na liście materiałów.

Kolor, wygląd i cena

Prusament PA11 Carbon Fiber Black jest dostępny w kolorze czarnym, ze względu na zawartość włókien węglowych w filamencie. Możesz zapytać dlaczego zastosowaliśmy różne kolory boków szpuli – są one szare, aby odróżnić sklejone szpule od składanych. Kiedy filament jest suszony (w temperaturze 90°C), boki szpuli rozszerzają się termicznie i po schłodzeniu szpula może się rozpaść. Z tego powodu musieliśmy skleić kartonowe i plastikowe części. Karton i plastik można nadal poddawać recyklingowi w taki sam sposób, jak w przypadku zwykłej szpuli, trzeba tylko włożyć nieco więcej siły w jej demontaż.

Na szpulę jest nawinięte 800 g materiału. Cena jednej szpuli wynosi 99,99 USD / 99,99 EUR (z VAT), a specjalny arkusz PA (Nylon) wyniesie Cię 44,99 USD / 44,99 EUR (z VAT). Możesz również kupić pakiet kosztujący 129,99 USD / 129,99 EUR (z VAT).

Typowe zastosowanie dla Prusamentu PA11 Carbon Fiber

Fidget (Flat Hexagon With a Spin autorstwa Whity) (Różne koła zębate i części ruchome)	Dysza wentylatora (Części wymagające odporności termicznej)
Two-way screw autorstwa GVC (Śruby i większe części mechaniczne)	Rury wydechowe (Duże części wymagające odporności termicznej)
Kółka pasowe, zębate, łożyska itp. (Duże, wysoce obciążone elementy ruchome)	Funkcjonalne elementy układu dolotowego silnika (Wytrzymywanie 190°C w dłuższym okresie czasu)

Czy podoba Ci się nasz nowy Prusament? Daj nam znać w komentarzach!

Udanego drukowania!