REC Friction: параметры печати, характеристики

REC Friction — конструкционный композит в виде износостойкого стеклонаполненного филамента на основе полиамида-12.

Основные преимущества и недостатки

Полиамиды (нейлоны) в целом обладают высокой прочностью, ударной вязкостью, износостойкостью и широким диапазоном эксплуатационных температур, но в то же время достаточно сложны при 3D-печати и постобработке. REC Friction — это полиамид-12 со стекловолоконным наполнителем, дополнительно повышающим стойкость к износу и прочность на разрыв. Материал хорошо подходит для 3D-печати защитных кожухов, нагруженных механических деталей и других функциональных изделий.

REC Friction отличается высоким сопротивлением к ударным нагрузкам и механической усталости, хорошими диэлектрическими свойствами, а также химической инертностью: композит устойчив к воздействию минеральных масел и бензина, спиртов и щелочей, но растворяется в серной кислоте, феноле, крезоле, хлорале и трифторэтаноле.

Диапазон рабочих температур широк и составляет от -60°С до +90°С, однако полиамиды в целом уязвимы к продолжительному воздействию ультрафиолетового излучения, поэтому при эксплуатации на открытом воздухе рекомендуется использовать защитные покрытия, либо применять материал для изготовления внутренних деталей, не контактирующих с солнечным светом.

Еще один недостаток полиамидов заключается в высокой гигроскопичности, ввиду чего перед 3D-печатью филамент желательно просушивать или, как минимум, хранить в герметичных контейнерах.

Наконец, стекловолоконные добавки повышают абразивность материала, что необходимо учитывать при выборе оборудования для 3D-печати. Подробнее о подготовке к 3D-печати расскажем чуть ниже.

Общие характеристики REC Friction:

• Плотность: 1,05 г/см^3
• Температура эксплуатации: от -60°С до +90°С
• Температура размягчения: ~202°С

Механические характеристики REC Friction:

• Ударная вязкость по Изоду: 4,5 кДж/м^2
• Прочность при растяжении вдоль слоев: н/д
• Модуль упругости при растяжении вдоль слоев: 1800 МПа
• Прочность на изгиб: н/д
• Модуль упругости на изгиб: н/д
• Максимальная нагрузка на изгиб: н/д
• Прочность при растяжении поперек слоев: н/д
• Модуль упругости при растяжении поперек слоев: н/д
• Максимальная нагрузка на растяжение: н/д
• Прочность на сжатие: н/д
• Модуль упругости на сжатие: н/д
• Максимальная нагрузка на сжатие: н/д
• Коэффициент удлинения: 50%
• Биоразлагаемость: н/д
• Диэлектрическая проницаемость: н/д
• Предел текучести при растяжении и температуре 23°С: н/д
• Прочность при изгибе 2,8 мм/мин. 23°C: н/д
• Твердость по Шору (шкала D): н/д
• Масло- и бензостойкость (максимальное изменение формы за 24 часа): н/д
• Кислородный индекс, %O2 по ГОСТ 21793-76: н/д
• Массовая доля золы по ГОСТ 15973: н/д

Рекомендации по подготовке к 3D-печати REC Friction

Так как REC Friction использует абразивный наполнитель, настоятельно рекомендуется использовать износостойкие сопла, например стальные или рубиновые, а по возможности и подающие механизмы с зубчатыми роликами из закаленной стали.

Перед 3D-печатью необходимо убедиться в сухости материала, так как нейлоны любят впитывать влагу, а это может привести к появлению пузырьков, снижению межслойной адгезии, ухудшению качества поверхностей и другим дефектам.

Температурный режим и обдув требуют особого внимания, так как в процессе 3D-печати материал склонен к закручиванию. Для лучшего схватывания с рабочей поверхностью рекомендуется использовать клей-карандаш, а для повышения межслойной адгезии — печатать с достаточно высоким, но не чрезмерным нагревом хотэнда и столика (порядка 250-270°C и 100-110°C соответственно).

Обдув в целом использовать не рекомендуется, так как слишком быстрое охлаждение отрицательно влияет на спекание слоев. С другой стороны, при 3D-печати небольших изделий или деталей сложной формы, особенно с тонкими элементами, обдув может потребоваться во избежание закручивания из-за усадки. Однозначной рекомендации на этот счет нет, для оптимальных результатов каждый случай необходимо прорабатывать экспериментальным путем.

Подробная информация об адгезионных свойствах REC Friction и других материалов при мультиматериальной 3D-печати доступна по этой ссылке.

Рекомендуемые настройки для 3D-печати материалом REC Friction:

• Температура сопла: 250-270°C
• Температура стола: 100-110°C
• Обдув: не рекомендуется
• Рекомендуемые адгезионные средства: синий скотч, клей-карандаш
• Минимальный диаметр сопла: 0,4 мм

Постобработка REC Friction

При правильных настройках 3D-печати REC Friction дает высокопрочные детали, что осложняет постобработку. По этой причине желательно сводить к минимуму объем опорных структур. Если речь идет о производстве деталей сложной формы, проблема усугубляется тем, что обычные хозяйственные клеи плохо держат нейлон, а потому разбивать функциональные изделия сложной формы на части с расчетом на склеивание после 3D-печати нецелесообразно.

Если полиамидные детали все же придется соединять, для склеивания можно воспользоваться трифторэтанолом. Само собой, обработку необходимо проводить со строгим соблюдением техники безопасности — хорошей вентиляцией и защитой для кожи и глаз. В некоторых случаях можно прибегнуть к спаиванию компонентов паяльным феном. Оптимальный же вариант — сразу печатать цельные изделия.

В таких случаях выручают растворимые опорные материалы. Мы рекомендуем использовать двухэкструдерные 3D-принтеры и печатать композитом REC Friction в паре со специализированным филаментом REC PVA на основе поливинилового спирта. REC PVA позволяет выращивать необходимые поддержки по мере 3D-печати основной модели, а после нескольких часов выдержки в обычной воде легко смывается, оставляя после себя готовое изделие из REC Friction.

Деталь из REC Friction c поддержками из REC PVA до и после растворения опорного материала

При механической обработке (шлифовании, фрезеровании или сверлении) необходимо учитывать относительно низкую теплопроводность и температуру плавления полиамида во избежание заплавления режущего инструмента и деформации изделий. При необходимости детали из REC Friction можно покрасить с помощью химических или пищевых красителей.

Хранение REC Friction

Под воздействием ультрафиолета полиамиды теряют эластичность, поэтому филамент REC Friction необходимо хранить в темном месте или непрозрачном пакете или контейнере. Ввиду высокой гигроскопичности нейлона и для защиты от пыли контейнер также должен быть герметичным, внутрь рекомендуется помещать пакетик силикагеля.

Перед использованием филамент желательно, а зачастую необходимо просушивать. Для этого можно использовать сушильные шкафы, фруктосушилки, электрические духовки и другие устройства с достаточно точной регулировкой температуры. Рекомендуемый режим: как минимум пять часов при температуре не выше 70°С. Превышать указанную температуру не рекомендуется, так как это может привести к деградации физико-механических свойств материала.

Если указанные условия не были соблюдены и на филаменте накопилась пыль, помимо просушки необходимо очистить материал перед подачей в хотэнд, а противном случае возможно образование нагара. Для очистки филамента прямо во время 3D-печати можно использовать простой самодельный поролоновый фильтр (например, такой или такой).

Подробнее о хранении и сушке филаментов из разных материалов рассказывается в статьях по ссылкам ниже:

Хранение филамента

Сушка пластика

Безопасность REC Friction

В чистом виде полиамиды совершенно безопасны, но так как REC Friction содержит стекловолоконный наполнитель, этот материал не рекомендуется использовать для 3D-печати пищевых контейнеров или утвари, а также изделий, продолжительно контактирующих с кожей.

При использовании филамента REC Friction, как и любых других пластиков для 3D-печати, рекомендуется хорошо вентилировать помещение и по возможности оборудовать вытяжку вблизи 3D-принтера.

Сертификаты безопасности публикуются в специальном разделе нашего сайта.